[发明专利]光子自旋角速率传感器及系统

摘要

本发明公开了一种实现角速率的测量装置，其利用自旋光子通过波导时角动量之间的交换，实现自旋光子对角速率传感器振动结构的驱动功能；光子自旋角速率传感器系统包括光驱动系统、振动结构系统以及光检测系统。光驱动系统提供具有角动量的驱动光束以及与振动结构系统之间的光耦合部分；振动结构系统提供光波导结构以及相应的振动部分，衔接光驱动系统与检测系统；检测系统提供光检测部分，用于检测振动角速率传感器中Coriolis效应引起的位移部分，通过对检测信号处理实现对外界输入角速率的检测；本发明采用自旋光子驱动波导结构以及光检测Coriolis效应的全光操作的测量角速率的功能，实现机械学与光学领域的有效结合。

主权项

光子自旋角速率传感器，其特征在于：包括基底、基底凹槽、自旋光输入端、第一波导、第二波导、第一连接梁、第二连接梁、连接结构、第一质量块、第二质量块、动晶格腔臂和定晶格腔臂；所述基底上的设置有基底凹槽；所述定晶格腔臂固定于基底凹槽侧壁；所述第一波导的一端作为自旋光输入端设置于所述基底凹槽另一侧壁上；所述第二波导的一端作为自旋光输入端设置于所述基底凹槽另一侧壁相对应的一端上；所述第一波导另一端两侧的波导臂通过第一连接梁分别与第一质量块、第二质量块的一端连接，所述第二波导另一端两侧的波导臂通过第二连接梁分别与第一质量块、第二质量块的另一端连接；所述第一质量块位于第一连接梁的中部，所述第二质量块位于第二连接梁的中部，所述第一质量块和第二质量块之间设置有缝隙距离；所述动晶格腔臂平行固定于第一质量块和第二质量块两侧上，所述动晶格腔臂和定晶格腔臂形成三个晶格光检测腔，即第一质量块上的动晶格腔臂与定晶格腔臂形成的晶格光检测腔、第一质量块上的动晶格腔臂与第二质量块上的动晶格腔臂形成的晶格光检测腔、第二质量块上的动晶格腔臂与定晶格腔臂形成的晶格光检测腔；所述晶格光检测腔的定晶格腔臂通过连接结构与基底凹槽侧壁固定连接；所述第一波导、第二波导、第一连接梁、第二连接梁、连接结构、第一质量块、第二质量块以及晶格光检测腔作为一个整体结构悬空设置在基底凹槽上，所述第一波导、第二波导的开口端固定设置于基底上。