微机电系统驱动的光纤加速度传感器：设计与性能

本文主要探讨了一种基于微机电系统（Micro-Electro-Mechanical Systems, MEMS）技术的光纤加速度传感器的设计与实现。该传感器利用光强调制原理作为工作基础，通过将硅质矩形梁作为加速度传感元件，研究了矩形梁在受到外部加速度作用时产生的弯曲效应。 传感器的核心部分是硅质矩形梁，当矩形梁发生弯曲时，它会遮挡一部分经过的光线，从而改变接收光纤的光功率。作者详细分析了矩形梁弯曲导致的遮光板位移与接收到的光功率差之间的关系，并进一步建立了硅质矩形梁中间位置挠度与系统加速度之间的数学模型。通过这种关系，研究人员能够将加速度的变化转化为光功率的变化，实现了对加速度的测量。 实验结果显示，在矩形梁中间位置的挠度变化范围为0到10微米（μm）时，对应的加速度测量范围可达0到120米每平方秒（m·s^-2）。令人印象深刻的是，这种设计的最大加速度检测值甚至可以达到12倍于重力加速度（g），这显示了传感器具有很高的动态范围和灵敏度。 此外，关键词"光纤光学"、"加速度传感器"、"光强调制"和"光功率差"揭示了论文的主要研究内容和方法，分别对应于传感器的工作原理、技术应用领域以及信号处理的关键步骤。整个研究不仅展示了微机电系统技术在光纤加速度传感器中的创新应用，也为实际工程中的振动监控、车辆安全检测等场景提供了高性能的解决方案。 这篇论文深入研究了微机电系统技术如何与光纤光学相结合，用于构建高精度的加速度测量设备，对于推动光纤传感器技术的发展以及相关领域的工程实践具有重要的参考价值。