技术特征：
1.一种非厄米奇异点光学微腔加速度传感器，其特征在于：包括在封装外壳(6)内的宽谱光源(1)、模斑转换器(2)、单向隔离器(3)、加速度敏感单元(4)和微型光谱仪(5)；宽谱光源(1)的输出端依次经模斑转换器(2)、单向隔离器(3)后和加速度敏感单元(4)的输入端连接，加速度敏感单元(4)的输出端和微型光谱仪(5)连接；所述宽谱光源(1)、模斑转换器(2)、单向隔离器(3)和微型光谱仪(5)均布置在铌酸锂薄膜层(8)上，所述的加速度敏感单元(4)中的一部分是由铌酸锂薄膜层(8)刻蚀形成。2.根据权利要求1所述的一种非厄米奇异点光学微腔加速度传感器，其特征在于：所述的加速度敏感单元(4)主要由输入输出波导(41)、两个相同的“8”字形波导微腔(9)和弹簧振子结构(7)组成，输入输出波导(41)两端分别连接单向隔离器(3)和微型光谱仪(5)，输入输出波导(41)同一侧旁布置两个“8”字形波导微腔(9)，两个“8”字形波导微腔(9)的长轴方向重合位于沿垂直于输入输出波导(41)方向的同一直线方向，两个“8”字形波导微腔(9)之间以及靠近输入输出波导(41)的“8”字形波导微腔(9)和输入输出波导(41)之间均耦合连接；所述的“8”字形波导微腔(9)是由位于中间的十字形波导和位于两侧的两个开口环波导(42)构成，十字形波导是由两根直波导(43)在各自中点处垂直正交交叉布置形成，两根直波导(43)的一端分别连接在一个开口环波导(42)的两端，两根直波导(43)的另一端分别连接在另一个开口环波导(42)的两端；远离输入输出波导(41)的“8”字形波导微腔(9)布置在受加速度影响移动的弹簧振子结构(7)上，靠近输入输出波导(41)的“8”字形波导微腔(9)固定布置。3.根据权利要求2所述的一种非厄米奇异点光学微腔加速度传感器，其特征在于：所述的弹簧振子结构(7)包括质量块(47)和两个静电力反馈模块；“8”字形波导微腔(9)布置在质量块(47)上，质量块(47)在沿垂直于输入输出波导(41)的两侧均布置有一个静电力反馈模块，静电力反馈模块包括支撑微梁(46)、正电极(44)和负电极(45)，正电极(44)固定布置于固定物，负电极(45)固定于质量块(47)侧边，质量块(47)和固定物之间通过支撑微梁(46)弹性连接，支撑微梁(46)用于限制质量块(47)仅能沿平行于输入输出波导(41)方向靠近或者远离固定物移动。4.根据权利要求3所述的一种非厄米奇异点光学微腔加速度传感器，其特征在于：通过在正电极(44)和负电极(45)施加电压产生静电力，带动质量块(47)在支撑微梁(46)弹性作用和限位下沿平行于输入输出波导(41)方向移动；更进一步地，在不同两侧的两个静电力反馈模块选择之一的正电极(44)和负电极(45)施加电压产生静电力，控制质量块(47)沿平行于输入输出波导(41)方向的两个正反方选择移动，实现对外界加速度作用的反馈。5.根据权利要求1所述的一种非厄米奇异点光学微腔加速度传感器，其特征在于：所述的铌酸锂薄膜层(8)布置在二氧化硅缓冲层(48)上，二氧化硅缓冲层(48)布置在硅衬底(49)上，所述加速度敏感单元(4)的输入输出波导(41)和“8”字形波导微腔(9)均是由铌酸锂薄膜层(8)刻蚀制作形成，输入输出波导(41)和“8”字形波导微腔(9)均位于二氧化硅缓冲层(48)上表面。6.根据权利要求3所述的一种非厄米奇异点光学微腔加速度传感器，其特征在于：所述的宽谱光源(1)、模斑转换器(2)、单向隔离器(3)依次沿光路方向布置，宽谱光源(1)、模斑转换器(2)、单向隔离器(3)均位于二氧化硅缓冲层(48)上表面。
7.根据权利要求2所述的一种非厄米奇异点光学微腔加速度传感器，其特征在于：两个“8”字形波导微腔(9)的腔长相同，具有相同的谐振频率。8.根据权利要求2所述的一种非厄米奇异点光学微腔加速度传感器，其特征在于：光经过输入输出波导(41)通过倏逝波耦合进入两个“8”字形波导微腔(9)，且在两个“8”字形波导微腔(9)之间的耦合也通过倏逝波完成。9.根据权利要求3所述的一种非厄米奇异点光学微腔加速度传感器，其特征在于：弹簧振子结构(7)的质量块(47)受加速度影响移动带动自身上面的“8”字形波导微腔(9)相对于另一个“8”字形波导微腔(9)偏移移动，进而影响两个“8”字形波导微腔(9)之间的耦合系数，使得经过两个“8”字形波导微腔(9)的光传输回到输入输出波导(41)中被微型光谱仪(5)探测接收到，根据微型光谱仪(5)探测接收到的光信号反馈控制到弹簧振子结构(7)的静电力反馈模块中正电极(44)和负电极(45)之间的施加电压，使得质量块(47)回到初始平衡位置，进而根据施加电压获得加速度。
技术总结
本发明公开了一种非厄米奇异点光学微腔加速度传感器。宽谱光源的输出端依次经模斑转换器、单向隔离器后与加速度敏感单元的输入端连接，加速度敏感单元的输出端和微型光谱仪连接；加速度敏感单元包括输入输出波导、两个相同的“8”字形波导微腔和弹簧振子结构，输入输出波导同一侧耦合布置两个“8”字形波导微腔，“8”字形波导微腔包括中间的十字形波导和两个开口环波导，十字形波导是由两根直波导在各自中点处垂直正交交叉布置形成，两根直波导分别连接两个开口环波导的两端，一个“8”字形波导微腔位于弹簧振子结构的质量块上面。本发明构造了一个二阶非厄米系统，利用非厄米系统奇异点对外界微扰敏感的特性，灵敏度高、体积小且易于集成。易于集成。易于集成。
技术研发人员：佘玄 黄飞 孙培基 毕然 陈侃 舒晓武
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：2022.04.26
技术公布日：2022/8/30