吴勇翀，刘艳峰（.江西科技学院，南昌330098；.延安大学 物理与电子信息学院，陕西 延安76000）



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新型微机电系统的光纤传感器设计及应用

吴勇翀1，刘艳峰2
（1.江西科技学院，南昌330098；2.延安大学 物理与电子信息学院，陕西 延安716000）

摘要：设计了一种新型的微腔加速度光纤传感器，采用了Si基底上设计一圆柱形M IM波导的结构，通过检测光纤单直波导输出端口处波长的漂移量，实现对加速度的检测。理论计算和仿真结果验证得到：在加速度每增加10g的情况下，输出光谱图约向右漂移3nm，加速度与谐振波长漂移量基本呈线性关系；微纳光纤传感器的灵敏度较高，能够实现较好的加速度传感器。

关键词：微电子机械系统；传感器；M IM波导；微纳光纤

0　引言

微光机电系统（MOEMS）是近几年发展起来的一种极具有活力的新技术系统，它是由微光学、微电子和微机械相结合而得到的一种新型的微光学结构系统［1］。除了能够继承微电子机械系统（MEMS）成熟的制作工艺外，MOEMS能把各种MEMS结构与微光学器件、光学谐振腔、光波导、半导体激光器和光检测器件等完整地集成在一起［2，3］。作为航空航天、智能汽车、智能电子产品、机器人和高技术武器等高新技术领域的关键传感器件之一，加速度传感器通过检测敏感单元材料的导电特性、力学特性或者温度特性来检测加速度的变化量［4，5］。光学微环谐振腔作为光学微腔的一个重要研究部分，自1969年由Marcatili提出以后，受到国内外众多科研人士的关注［6，7］。本文基于这一背景，设计了一种新型的微腔加速度光纤传感器。……