一种高灵敏度微振动检测方法

摘要

本发明公开了一种基于高深宽比纳米阵列探测微振动的方法，属于微振检测领域。该方法是：激光器经过光束整形后，从侧面入射到高深宽比纳米阵列，在另一侧形成明暗相间的衍射条纹；当高深宽比柱阵列感受到外界振动时，会发生同步摇晃振动，导致衍射条纹随之发生变化；读取衍射条纹±1级的运动轨迹，得到衍射条纹的变化角度θ，根据理论力学与材料力学的相关知识，推导出外界载荷p与角度θ之间的关系，从而通过检测衍射条纹变化角度θ实现测量外界微小振动载荷的目的。本发明结构简单，易于实现系统集成。同时，与现有探测方式相比，避免微小电信号的检测难度，提高探测系统的精度。

主权项

一种高灵敏度微振动检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：在硅基底上布置周期性高深宽比柱阵列结构；步骤2：激光器经过光束整形后，从侧面入射到高深宽比柱阵列结构，在另一侧形成明暗相间的衍射条纹；步骤3：当高深宽比柱阵列感受到外界振动时，发生同步摇晃振动，导致衍射条纹随之发生变化；步骤4：读取衍射条纹±1级的运动轨迹，得到衍射条纹的变化角度θ，即为高深宽比柱阵列的振动角度；步骤5：计算外界载荷p：$p=\frac{\mathrm{\pi E}{d}^3}{8h^3}\tan \theta$其中，E为高深宽比柱阵列材料的杨氏模量；d为高深宽比柱阵列结构的直径；h为高深宽比柱阵列的高度。