根据航空业光传操纵系统(FBL)发展的需要,提出一种光学加速度传感器的创新性原理和方案。该原理将MEMS和光纤技术相结合,即用光纤来传光,用MEMS技术来加工加速度敏感头。其中,MEMS敏感头中采用了一种全新的光学加速度敏感原理在敏感头中设计独特的菲涅耳衍射透镜、微质量和微反光膜系统,微质量由于加速度的作用而改变微反光膜和菲涅耳衍射透镜的间距,从而改变焦点光强,实现加速度测量。该原理巧妙地利用了
本项目主要探索研究一种基于MEMS和光纤技术相结合的光学加速度传感器的新原理和方案。该原理将MEMS和光纤技术相结合,即用光纤来传光,用MEMS技术来制造加速度敏感头。其中,MEMS敏感头采用一种全新的光学加速度敏感原理在敏感头中设计菲涅耳衍射透镜、微质量和微反光膜系统,并将光纤端头放在菲涅耳衍射透镜的聚光点处。由于加速度的作用,微质量会改变微反光膜和菲涅耳衍射透镜间的距离,从而改变菲涅耳衍射透镜聚光点处的光强,实现加速度测量。这种原理的传感器具有抗电磁干扰、灵敏度高、精度高、体积小、重量轻等优点。 项目中从理论分析、计算机模拟、实验验证等方面对这种新的光学传感方案进行了详细研究,并研制出了原理性样品,从实验上验证了本项目的光学加速度测量新原理的正确性,为将来进一步的实用化和工程化研究提供了理论及实践的经验和依据。本项目丰富了光学传感理论,为惯性导航和振动测量提供了一种新思路。