基于SU-8光刻膠的光纖加速度傳感器的研究.pdf

1、目前越來越多的工業(yè)應用，特別是一些特殊應用領域，如橋梁建筑的結構檢測系統(tǒng)、交通監(jiān)測系統(tǒng)、石油勘探的地震檢波系統(tǒng)、以及航空航天的制導系統(tǒng)等，急需一種具有抗電磁干擾、靈敏度高、動態(tài)范圍大、復用性強的高性能加速度傳感裝置?；诠饫w傳感技術的加速度計以其高靈敏度、體積小、易復用、抗電磁干擾等特點成為工業(yè)生產(chǎn)和國防建設的研究熱點。本文研究的光纖加速度傳感器是對現(xiàn)有的加速度傳感技術的補充和提高，滿足現(xiàn)代工業(yè)測量需求，期望解決加速度傳感器向微型化和批

2、量化生產(chǎn)時遇到的困難，為研發(fā)出在石油化工、航空航天等工業(yè)領域應用的新型壓力、溫度、應變、振動、液位和流速等光纖傳感器提供理論依據(jù)和仿真證明。
　　研究并設計了基于SU-8光刻膠的光纖法布里-珀羅加速度傳感器?；赟U-8膠的高深寬比加工技術，設計了對加速度敏感的懸臂梁-質(zhì)量塊結構。理論推導了加速度與懸臂梁-質(zhì)量塊結構的撓度、法布里-珀羅干涉光強之間的關系，得到了簡化的計算公式。討論了傳感靈敏度、固有頻率、阻尼等主要因素的影響。提出

3、了“卍”字型懸臂梁-質(zhì)量塊結構，分析并確定了結構的參數(shù)。探索了傳感器的制作工藝流程。仿真的結果與理論分析吻合，結果表明“卍”字型結構的光纖加速度傳感器能夠大幅提高靈敏度，低頻響應非常突出，可應用于發(fā)電機組的振動監(jiān)測和故障診斷、機床的運動精度測量等應用中。
　　提出了一種基于空心光纖的法布里-珀羅加速度傳感器。采用商用單模光纖和空心光纖制作傳感器，取材方便?；诜ú祭?珀羅多光束干涉原理和加速度傳感原理，推導了法布里-珀羅腔的長度、