基于异质双周期结构光子晶体加速度计的设计

马英舜^1,2，许丽萍¹，温廷敦^1,3,2，毛宏庆²，闫红梅¹

1. 中北大学理学院2. 中北大学电子测试技术国家重点实验室3. 中北大学微米纳米技术研究中心

摘 要：对于异质双周期结构的光子晶体而言,不需要掺杂即可形成多条透射谱。理论结果显示,在实际应用范围内,透射率与光子晶体所受的轴向应力呈简单的线性关系。据此,设计了一种单悬臂梁结构的多量程、超灵敏的宽频带加速度计。在单悬臂梁根部所受应力最大处,用异质双周期光子晶体替代以往的压敏电阻,只需检测出透射光强与入射光强的比值,即可测出加速度。ANSYS软件仿真结果表明,当透射光强改变万分之一时,该加速度计可以感知0.01gn的加速度变化,测量量程可达100gn。从模态分析图中可以看到该加速度计可以稳定地工作,可用在自控、车辆、测试等领域。

关键词：异质双周期光子晶体;加速度计;多量程;超灵敏;宽频带;