【摘 要】
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为了缩短传感器尺寸,提高耦合效率,提出了一种三维Mach-Zehnder型抗共振反射光波(ARROW)压力传感器。该传感器为一个金属分割的层叠ARROW结构以及两个3dB垂直耦合器组成的Mac
【机 构】
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西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室,西安机电信息研究所,
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为了缩短传感器尺寸,提高耦合效率,提出了一种三维Mach-Zehnder型抗共振反射光波(ARROW)压力传感器。该传感器为一个金属分割的层叠ARROW结构以及两个3dB垂直耦合器组成的Mach-Zehnder干涉仪。利用有限元方法(FEM)研究、分析了硅弹性膜片应力分布,确定传感器的结构设计参数。使用BPM分析由光弹性效应引起输出变化及其与压力之间的关系。结果表明,该传感器可通过调整垂直耦合器的长度来调节耦合效率,无需弯曲波导,可降低器件尺寸,实现压力检测。
In order to shorten the size of the sensor and improve the coupling efficiency, a three-dimensional Mach-Zehnder anti-resonant reflected light wave (ARROW) pressure sensor is proposed. The sensor is a metal-split laminated ARROW structure and a Mach-Zehnder interferometer consisting of two 3dB vertical couplers. The finite element method (FEM) was used to study and analyze the stress distribution of the silicon elastic diaphragm to determine the structural design parameters of the sensor. BPM was used to analyze the change in output due to photoelasticity and its relationship to pressure. The results show that the sensor can adjust the vertical coupler length to adjust the coupling efficiency, without bending the waveguide, the device size can be reduced, the pressure detection.
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