基于表面等离子体共振的光学加速度传感器

摘要

本发明涉及基于表面等离子体共振的光学加速度传感器。该加速度传感器包括表面等离子体共振折射率传感器和气体膜盒。利用气体膜盒作为第一级加速度敏感元件，将输入的加速度变化转化为新型气体膜盒内传感气体的折射率变化，通过表面等离子体共振折射率传感器测量出折射率的变化，该折射率变化与输入加速度的大小成正比。本发明将在生物、化学传感领域广泛应用的SPR传感技术与新型气体膜盒相结合，应用于加速度传感中，具有灵敏度高、结构简单等特点。

主权项

基于表面等离子体共振的光学加速度传感器，包括SPR折射率传感器和气体膜盒，其特征在于，气体膜盒由圆筒、超薄石英片和质量块组成；质量块粘接在超薄石英片中心；超薄石英片粘接在圆筒的第一端面上；其中，SPR折射率传感器包括光源部分、光学耦合部分、信号检测与控制部分；光学耦合部分，包括棱镜、金属膜，金属膜镀在棱镜底面上，圆筒的第二端面粘接在棱镜底部；该加速度传感器利用气体膜盒作为第一级加速度敏感元件，当垂直于超薄石英片方向有加速度输入时，在质量块和超薄石英片的惯性力作用下，超薄石英片产生弹性形变，气体膜盒的体积增大或减小，且气体膜盒内传感气体的密度减小或增大，根据格拉德斯通－戴尔公式，折射率也相应减小或增大，再通过SPR折射率传感器测量出折射率的变化，该折射率的变化正比于输入加速度的大小。