在现代社会中,加速度计的设计与生产快速增长,逐渐成为MEMS市场发展的主要动力。性能稳定的加速度计被广泛用于汽车、飞行器以及军事制导等各方面。但是传统方法设计的加速度计已经无法满足高分辨率、大动态范围、高集成度且低成本的发展需求,本论文以克服现有加速度计在上述各方面的不足为目的,提出一种新颖的基于光栅±1级干涉和PGC (Phase Generated Carrier)调制解调的光学加速度传感方案,并进行了样机制作和测试,其分辨率达到96 ng/√Hz量级以上,并且动态范围在光学结构中不受限制,仅与惯性传感中机械结构线性范围有关。与其他类型微加速度计相比,该光学加速度传感器不但在分辨率和动态范围上均获得较大的提高,而且利用光栅干涉进行加速度传感能很好地保证干涉的稳定性,从而提高工作稳定性,降低对安装精度的要求。本方案还可以应用到MEMS技术中,为设计高分辨率大量程MOEMS型加速度计提供了新的思路。本论文从研究加速度计和位移传感器理论模型以及相关程序设计出发,主要完成了以下几部分的内容：首先,深入了解和研究了加速度计的相关基础知识,包括传感器的定义以及组成、加速度计的定义。对现有的加速度计设计技术与原理以及以后的发展趋势进行了归纳总结。并从加速度计的设计原理出发,对各种加速度计的优缺点和在技术上存在的主要问题进行了分析。对加速度计的基本理论进行详细的阐述,包括加速度计的基本数学模型、加速度计的种类以及加速度计的主要参数。为本论文展开加速度计的设计,以及对加速度计样机的测试评估奠定了理论基础。其次,对本课题所提出的加速度计展开全面的理论研究,其中包括光栅衍射与干涉原理的研究、惯性力传感中质量——弹簧结构的原理研究与仿真分析、相位生成载波PGC调制解调算法的研究等。该部分是本课题研究的核心内容,是实现高精度、大动态范围加速度计的理论基础。再次,对加速度计各部件从制备到装配的工艺过程进行详细的阐述。其中包括正弦型振幅光栅的制备、加速度零部件的制备。介绍了CNC精密雕刻技术的应用,以及用于加速度计装配的激光点焊技术。该部分阐述实验室制作加速度样机的过程,是保证加速度计样机性能与理论设计相匹配的前提。最后,对装配完成的加速度计进行实验测试。实验结果表明,相对于传统的加速度计,该光学加速度计在分辨率和动态范围上均获得较大的提高。