شبیه سازی و طراحی میکرو شتاب سنج اپتیکی مبتنی بر بلور فوتونی

هدف از این تحقیق ارائه ی ساختاری جدید برای بهبود عملکرد شتاب سنج های میکرو- الکترو- مکانیکی (MEMS) است. MEMS مخفف سیستم میکرو الکترو-مکانیک بوده و در بیانی ساده به تکنولوژی ساخت قطعات و سیستم های مجتمع متشکل از اجزای الکتریکی و مکانیکی اشاره دارد. امروزه بیش از ۶۰ درصد بازار صنعت خودرو در زمینه حسگرهای مورد نیاز این صنعت را حسگرهای مبتنی بر تکنولوژی MEMS در دست دارد. شتاب سنج های MOEMS که بهOptomechanical Accelerometer نیز مشهور هستند گزینه های جایگزینی می باشند که در سال های اخیر با شتاب خوبی جلو رفته و امید می رود در آینده ای نزدیک از حسگرهای MEMS از حیث حفظ دقت، قابیلت کوچک سازی و هزینه تمام شده ی کم، پیشه گیرند .دراین تحقیق یک حسگر شتاب سنج MOEMS بر پایه مدولاسیون طول موج که دارای بلورهای فوتونی یک بعدی است با کمک نرم افزار انسیس و لومریکال طراحی می شود. لایه های آن شامل لایه هوا، و لایه ها ی متناوب سیلیکون می باشد. از یک LED به عنوان منبع نور استفاده می شود که محدوده طول موجی آن از ۱.۴ تا ۱.۷ میکرومتر می-باشد. حساسیت مکانیکی nm/g۲.۸ محدوده شتاب داده شده مثبت و منفی g۲۲ می-باشد. فرکانس رزونانس ۹۰۵۳.۱ هرتز است. با درنظر گرفتن عملکرد یادشده از این شتاب سنج سیستم MOEMS می تواند به عنوان ابزاری مناسب برای محدوده های وسیع و کاربرد های فراوانی از جمله هواپیماهای بدون سرنشین و سیستم های هشدار برخورد، ردیابی حرکات انسان، حسگرتراز یا تعیین سطح افق، و... استفاده شود.

Keywords:

میکرو-الکترو-مکانیکی , بلور فوتونی , مدولاسیون طول موج