[发明专利]空间谐振式微光机电陀螺

摘要

本发明公开了一种空间谐振式微光机电陀螺，由陀螺检测电路模块和光电混合集成模块组成，光电混合集成模块由光源、第一探测器、第二探测器、多通道光功率分配器和空间谐振腔组成，光源输出端与多通道光功率分配器输入端光耦合连接，多通道光功率分配器输出端与空间谐振腔、第一探测器、第二探测器光耦合连接；多通道光功率分配器输出的一路平行光经菲涅耳微透镜A射入空间谐振腔中，且在空间谐振腔内形成顺时针传播的平行光，所述顺时针传播的平行光经菲涅耳微透镜B射出至第二探测器中；多通道光功率分配器输出的另一路平行光经菲涅耳微透镜B射入空间谐振腔中，在空间谐振腔内形成逆时针传播的平行光，所述逆时针传播的平行光经菲涅耳微透镜A射出至第一探测器中；第一探测器和第二探测器将光转换成电信号输出至陀螺检测电路，并由陀螺检测电路输出驱动信号给光源。

主权项

1、一种空间谐振式微光机电陀螺，由陀螺检测电路模块(6)和光电混合集成模块组成，其特征在于：所述光电混合集成模块由光源(3)、第一探测器(4)、第二探测器(5)、多通道光功率分配器(1)和空间谐振腔(2)组成，光源(3)输出端与多通道光功率分配器(1)输入端光耦合连接，多通道光功率分配器(1)输出端与空间谐振腔(2)、第一探测器(4)、第二探测器(5)光耦合连接；所述多通道光功率分配器(1)由LiNbO3基板(101)、菲涅耳微透镜A(107)和菲涅耳微透镜B(106)组成，在LiNbO3基板(101)上采用微刻蚀掩膜工艺刻画出沟槽和L形台(105)，然后采用退火质子交换法或者钛扩散法处理将沟槽制作成波导槽(108)；菲涅耳微透镜A(107)、菲涅耳微透镜B(106)通过键合方式固定在L形台(105)上，且菲涅耳微透镜A(107)和菲涅耳微透镜B(106)保持平行；在LiNbO3基板(101)上的波导槽(108)的交汇点构成三个Y分支耦合器，即Y分支耦合器A(102)、Y分支耦合器B(103)和Y分支耦合器C(104)；其中，在Y分支耦合器A(102)的B输出端上设有电极A(111)、电极B(112)，电极A(111)与电极B(112)平行布置在波导槽(108)两侧；其中，Y分支耦合器A(102)的C输出端上设有电极C(113)、电极D(114)，电极C(113)与电极D(114)平行布置在波导槽(108)两侧；电极A(111)与电极B(112)上电后构成相位移频器A；电极C(113)与电极D(114)在上电后构成相位移频器B；菲涅耳微透镜A(107)的镜面与多通道光功率分配器(1)的Y分支耦合器B(103)的B输出端相连；菲涅耳微透镜B(106)的镜面与多通道光功率分配器(1)的Y分支耦合器C(104)的B输出端相连；光源(3)与多通道光功率分配器(1)的Y分支耦合器A(102)的A输入端耦合；多通道光功率分配器(1)输出的一路平行光经菲涅耳微透镜A(107)射入空间谐振腔(2)中，且在空间谐振腔(2)内形成顺时针传播的平行光，所述顺时针传播的平行光经菲涅耳微透镜B(106)射出至第二探测器(5)中；多通道光功率分配器(1)输出的另一路平行光经菲涅耳微透镜B(106)射入空间谐振腔(2)中，在空间谐振腔(2)内形成逆时针传播的平行光，所述逆时针传播的平行光经菲涅耳微透镜A(107)射出至第一探测器(4)中；第一探测器(4)和第二探测器(5)将光信号转换成电信号后输出至陀螺检测电路(6)。