基于波长调制系统的高灵敏度碳化硅光学MEMS加速度计

本文报道了一种基于双模波长调制的高频碳化硅(Silicon carbide,SiC)传感器及其在并光学微机电系统(Microelectromechanical systems,MEMS)中应用。基于碳化硅材料属性及双模分析,设计了一种适用于高频场的光学MEMS传感器,并利用ANSYS有限元分析(Finite element analysis,FEA)方法和严格耦合波分析(Rigorous coupled wave analysis,RCWA)方法,将其与其他高频传感器进行性能比较。结果表明,该光学传感器在整个操作测量范围内可提供2.2477(Δλ/Δa)的光学灵敏度、0.155 nm/g的机械灵敏度和几乎为零的交叉轴灵敏度,且第一谐振频率为40.035 kHz,线性测量范围为±129.03 g,传感系统灵敏度(Δλ/Δa)为0.3484 nm/g,工作带宽为35 kHz。