高线性度、组合式大量程谐振式光纤陀螺

    公开(公告)号:CN105136133B

    公开(公告)日:2017-09-22

    申请号:CN201510504213.2

    申请日:2015-08-17

    申请人: 中北大学

    IPC分类号: G01C19/72

    摘要: 本发明涉及光学陀螺仪,具体为高线性度、大量程的谐振式光纤陀螺仪。该陀螺仪以Sagnac效应为原理,通过采用1×4分束器,在传统谐振式光纤陀螺方案结构上引入第三支、第四支分光臂,并在这两个分光臂上分别加入线性声光移频器,利用移频特性,使得这两个分光臂上的光束在进入谐振腔前就分别预先偏置数值相等、方向相反的频差,即在这两个分光臂上预先偏置大小相等、方向相反的角速度。当外部旋转角速度值达到偏置角速度时,即进入分光臂的检测范围,此时的角速度值即为由该分光臂检测的角速度和预先偏置的角速度的综合。相比于传统的谐振式光纤陀螺,可以在保证高线性度的前提下,增大角速度量程测试范围,实现高线性度、大量程。

    一种基于Fano共振纳米光波导加速度计制备方法

    公开(公告)号:CN108279320A

    公开(公告)日:2018-07-13

    申请号:CN201810133315.1

    申请日:2018-02-09

    申请人: 中北大学

    IPC分类号: G01P15/02

    摘要: 本发明涉及一种基于Fano共振纳米光波导加速度计原理及制造工艺,具体属于光学领域和微光机电系统领域,具体为一种基于Fano共振纳米光波导加速度计制备方法。本发明提供了一种基于Fano共振纳米光波导加速度计制备方法,本发明以SOI材料作为敏感元件和基底材料,基于高Q光学微环腔高灵敏的特点,以及SOI材料高折射率、光学限制能力强、传输损耗小、易集成等优点,采用集成纳米光波导工艺,提出基于Fano共振的纳米光波导加速度计,通过力-光耦合效应实现具有高灵敏抗冲击特性的光学加速度计。

    一种应用于加速度计的SU-8柔性光波导及其制备方法

    公开(公告)号:CN107621674A

    公开(公告)日:2018-01-23

    申请号:CN201710964074.0

    申请日:2017-10-17

    申请人: 中北大学

    IPC分类号: G02B6/122 G02B6/138

    摘要: 本发明属于光学领域和微光机电系统领域,尤其涉及一种应用于加速度计的光波导设计及制造,具体为一种应用于加速度计的SU-8柔性光波导及其制备方法。一种应用于加速度计的SU-8柔性光波导,包括硅基底;硅基底上设有一层以聚合物NOA73为材料的下包层,下包层上设置有矩形SU-8芯层,下包层上还设置有将矩形SU-8芯层覆盖的以聚合物NOA73为材料的上包层,上包层上镀有Al掩膜。本发明所提出的柔性材料光波导加速度计,简化了制备工艺并降低成本,提高光学系统集成度,并且具有很好的抗震、抗干扰性能,适合于批量生产,可广泛的应用于军民领域。

    一种基于Fano共振纳米光波导加速度计制备方法

    公开(公告)号:CN108279320B

    公开(公告)日:2020-12-04

    申请号:CN201810133315.1

    申请日:2018-02-09

    申请人: 中北大学

    IPC分类号: G01P15/02

    摘要: 本发明涉及一种基于Fano共振纳米光波导加速度计原理及制造工艺,具体属于光学领域和微光机电系统领域,具体为一种基于Fano共振纳米光波导加速度计制备方法。本发明提供了一种基于Fano共振纳米光波导加速度计制备方法,本发明以SOI材料作为敏感元件和基底材料,基于高Q光学微环腔高灵敏的特点,以及SOI材料高折射率、光学限制能力强、传输损耗小、易集成等优点,采用集成纳米光波导工艺,提出基于Fano共振的纳米光波导加速度计,通过力‑光耦合效应实现具有高灵敏抗冲击特性的光学加速度计。

    一种悬臂梁式薄膜压力发电结构

    公开(公告)号:CN106966356A

    公开(公告)日:2017-07-21

    申请号:CN201710208013.1

    申请日:2017-03-31

    申请人: 中北大学

    IPC分类号: B81B3/00 B81C1/00

    摘要: 本发明属于微机电系统领域,具体为一种悬臂梁式薄膜压力发电结构,包括框型基底,框型基底开口正对的梁上设有悬空在框型基底内的硅悬臂梁,硅悬臂梁的自由端固定有质量块,框型基底开口正对的梁上方还设有二氧化硅绝缘层,二氧化硅绝缘层上设有底电极层,底电极层上朝框型基底开口侧延伸有位于硅悬臂梁上方的条状底电极层,质量块上设有PZT压电层,PZT压电层朝二氧化硅绝缘层方向延伸有位于条状底电极层上方的条状PZT压电层,条状PZT压电层上方设有顶电极层。当系统处于振动环境中时,外界环境中的振动能传递到系统内,引起硅悬臂梁振动并弯曲变形,使硅悬臂梁储存机械能,从而引起压电层的伸缩进而产生电信号,实现了机械能到电能的转换。

    双路谐振式光学陀螺
    6.
    发明授权

    公开(公告)号:CN103968821B

    公开(公告)日:2017-03-08

    申请号:CN201410210762.4

    申请日:2014-05-19

    申请人: 中北大学

    IPC分类号: G01C19/72

    摘要: 本发明涉及高精度的谐振式光学陀螺,具体为双路谐振式光学陀螺,包括第一环形器CIR1、第二耦合器C2、数据采集模块、第三耦合器C3和第二光电探测器PD2,第一环形器CIR1的第三端口通过光纤和第三耦合器C3的第一输入端连接,第二耦合器C2的第二输出端和第三耦合器C3的第二输入端连接,第三耦合器C3的输出端和第二光电探测器的输入端连接,第二光电探测器的输出端和数据采集模块的采集端口连接;本发明根据频差较小、速度相同的两列同向传播的简谐波叠加可形成拍现象的光学合成原理,提供了双路谐振式光学陀螺,该光学陀螺测频差方便、陀螺内包含的光电器件较少,测得的频差精确,不存在检测闭锁阈值区。

    一种悬臂梁式薄膜压力发电结构

    公开(公告)号:CN206635021U

    公开(公告)日:2017-11-14

    申请号:CN201720333432.3

    申请日:2017-03-31

    申请人: 中北大学

    IPC分类号: B81B3/00 B81C1/00

    摘要: 本实用新型属于微机电系统领域,具体为一种悬臂梁式薄膜压力发电结构,包括框型基底,框型基底开口正对的梁上设有悬空在框型基底内的硅悬臂梁,硅悬臂梁的自由端固定有质量块,框型基底开口正对的梁上方还设有二氧化硅绝缘层,二氧化硅绝缘层上设有底电极层,底电极层上朝框型基底开口侧延伸有位于硅悬臂梁上方的条状底电极层,质量块上设有PZT压电层,PZT压电层朝二氧化硅绝缘层方向延伸有位于条状底电极层上方的条状PZT压电层,条状PZT压电层上方设有顶电极层。当系统处于振动环境中时,外界环境中的振动能传递到系统内,引起硅悬臂梁振动并弯曲变形,使硅悬臂梁储存机械能,从而引起压电层的伸缩进而产生电信号,实现了机械能到电能的转换。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利