提出一种新型声光波导相位调制技术,用于光电集成M-Z光波导干涉型加速度计的信号调制.相位调制器工作在溅射有K8缓冲层的硅基底上,工作波长为1.3 μm.主要对声光调制器的特性参数进行了理论分析和优化设计,结果为:氧化锌薄膜尺寸5×0.8×0.003 mm,叉指换能器叉指对数N=17,中心距l=27.19 μm,中心频率f0=48 MHz,中心指长L0=4.46 mm.

混合集成光学加速度计是一种实用型的实时加速度传感器,在信号处理过程中采用了光相位调制和交流相位跟踪零差补偿技术(PTAC).综合考虑光路和电路部分进行系统设计,以使系统总体灵敏度为4.7 V/g.实际测量时系统可以实时、线性地跟踪到加速度信号,并且系统的总体灵敏度可以达到4.59 V/g.混合集成光学加速度计已经达到了实用的要求.

提出一种新型的硅基M-Z干涉型光电集成加速度地震检波器。对硅基微光电机械加速度地震检波器的M-Z光波导干涉仪系统进行了系统研究和优化设计，采用K9玻璃作为基底层和包层材料，Bak7玻璃作为波导层材料，波导的宽度为4μm，厚度为0．4μm。M-Z光波导干涉仪的Y分支设计中采用上升反正弦S型弯曲。为适用于该干涉仪的信号臂和参考臂大跨距的特殊结构，应用波导转向镜实现了大角度光路转折，反射转向镜的内介质采用镀制金属铝膜得以实现，并利用BPM进行了仿真。为了防止TE模偏振光的偏振态经铝膜全反射后发生变化，加了1个长度为1mm的TE模偏振器以保持其偏振态。实验结果与理论相符。

提出了一种新型的光电集成加速度地震检波器,这是一种全新的微光机电系统(MOEMS).为实现硅基底上的光波导M-Z干涉仪的相位调制,采用了声光相位调制的方法.该相位调制器利用叉指换能器(IDT)激发出声表面波(SAW)实现对光波导的相位调制.在对光波导声光相位调制机理深入研究的基础上,设计并制作了器件.实验结果与理论相一致.

以全光纤迈克尔逊干涉仪为基础,研制出由地震敏感元件组成的单分量双光路加速度地震检波器样机,并提出了三分量检波器的设计方案.为了考察缠绕光纤前后顺变柱体弹性模量的变化,做了拉伸和压缩实验,以确定其作为敏感元件的关键特性.该检波器可用于检测小到0.01g的加速度.