公开(公告)号：CN116735498A

公开(公告)日：2023-09-12

申请号：CN202310742591.9

申请日：2023-06-21

Applicant: 中北大学

Inventor： 辛晨光 ,  郭丽君 ,  范长江 ,  张钟瑶 ,  李孟委

IPC: G01N21/01 ,  G01N21/41

Abstract: 本发明属于折射率传感器技术领域，具体涉及一种基于双分布式布拉格反射器结构的片上折射率传感器，所述光源的光路方向上设置有透镜，所述第一波导的一端设置在透镜的光路方向上，所述第一波导的另一端设置有第一DBR结构，所述第二DBR结构设置在第二波导的一端，所述第二DBR结构设置在第一DBR结构的光路方向上，所述第二波导的另一端设置有光纤耦合器。本发明利用两个DBR间隙位置填充气体/液体折射率变化引发透射光谱改变的效应实现折射率传感。本发明具有结构简单、抗干扰能力强、结构紧凑、集成化程度高的特点。此外，由于透射光谱对折射率微小变化有显著响应，因此该传感器还具有灵敏度高的优点。

公开(公告)号：CN114137254A

公开(公告)日：2022-03-04

申请号：CN202111444321.7

申请日：2021-11-30

Applicant: 中北大学

Inventor： 辛晨光 ,  张钟瑶 ,  李孟委 ,  金丽 ,  范长江

IPC: G01P15/093

Abstract: 本发明属于微机电系统和微惯性器件技术领域，具体涉及一种基于微纳波导倏逝场耦合的单片式光学MEMS加速度计，包括输入硅纳米线、弯曲硅纳米线、输出硅纳米线、质量块、悬臂梁、支撑结构，所述弯曲硅纳米线固定在质量块上，所述弯曲硅纳米线的一端与输入硅纳米线耦合，所述弯曲硅纳米线的另一端与输出硅纳米线耦合，所述质量块通过悬臂梁与支撑结构连接，所述输入硅纳米线、弯曲硅纳米线均固定在支撑结构上。本发明基于光学原理，通过检测波导中光功率变化实现加速度检测，具有免疫电磁干扰和外界环境光干扰的特点；根据微纳波导倏逝场耦合原理，极其微小的位移将会引起耦合效率的剧烈变化，具有很高的测量灵敏度。

公开(公告)号：CN119984228A

公开(公告)日：2025-05-13

申请号：CN202510091227.X

申请日：2025-01-21

Applicant: 中北大学

Inventor： 辛晨光 ,  郭建芳 ,  张钟瑶

IPC: G01C19/72

Abstract: 本发明属于微光电机械系统和微惯性器件技术领域，具体涉及一种基于级联法布里‑珀罗腔的超宽光带宽MOEMS陀螺仪，包括质量块、光学结构、锚固结构、静电梳状驱动结构、检测框架、锚定框架、感应弹簧、驱动弹簧和驱动框架，质量块与光学结构连接，质量块的四角分别设置有锚固结构，质量块的两侧分别设置有静电梳状驱动结构，质量块两侧分别连接有检测框架，质量块通过感应弹簧与锚定框架连接。本发明基于科里奥利力测量原理，通过检测级联腔结构变化所导致输出谐振峰波长或强度变化，实现角速度测量。受益于级联腔结构的宽带调谐特性和高紧凑性，该器件可在超过175nm的光学带宽范围内使用，并具有由全硅微波导和腔体组成的高紧凑结构。

公开(公告)号：CN116819124A

公开(公告)日：2023-09-29

申请号：CN202310726048.X

申请日：2023-06-19

Applicant: 中北大学

Inventor： 辛晨光 ,  张梦迪 ,  张钟瑶 ,  李孟委

IPC: G01P15/093 ,  G02B6/35 ,  G02B6/124 ,  G01P1/00

Abstract: 本发明属于微机电系统和微惯性器件技术领域，具体涉及一种基于纳米波导端面耦合的离面微光机电加速度计，包括光栅、输入纳米波导、输出纳米波导，所述光栅与输入纳米波导耦合连接，所述输出纳米波导设置在输入纳米波导的一侧，所述输入纳米波导的端面与输出纳米波导的端面存在重叠面积。本发明利用纳米波导间耦合效率随着相对离面位移变化的特性，通过检测纳米波导输出光功率检测质量块位移量，从而推算输入加速度量。本发明基于光学原理，通过检测波导中光功率变化实现加速度检测，具有免疫电磁干扰和外界环境光干扰的特点。根据微纳波导端面耦合原理，微小的位移也会引起耦合效率的很大变化，因此该器件具有较高的测量灵敏度。

公开(公告)号：CN114137254B

公开(公告)日：2023-08-04

申请号：CN202111444321.7

申请日：2021-11-30

Applicant: 中北大学

Inventor： 辛晨光 ,  张钟瑶 ,  李孟委 ,  金丽 ,  范长江

IPC: G01P15/093

Abstract: 本发明属于微机电系统和微惯性器件技术领域，具体涉及一种基于微纳波导倏逝场耦合的单片式光学MEMS加速度计，包括输入硅纳米线、弯曲硅纳米线、输出硅纳米线、质量块、悬臂梁、支撑结构，所述弯曲硅纳米线固定在质量块上，所述弯曲硅纳米线的一端与输入硅纳米线耦合，所述弯曲硅纳米线的另一端与输出硅纳米线耦合，所述质量块通过悬臂梁与支撑结构连接，所述输入硅纳米线、弯曲硅纳米线均固定在支撑结构上。本发明基于光学原理，通过检测波导中光功率变化实现加速度检测，具有免疫电磁干扰和外界环境光干扰的特点；根据微纳波导倏逝场耦合原理，极其微小的位移将会引起耦合效率的剧烈变化，具有很高的测量灵敏度。