基于纳米光栅检测技术的微陀螺仪结构设计及仿真

简介：
本研究探讨了基于纳米光栅检测技术的微陀螺仪的设计与优化，通过详细的仿真分析，验证其在高精度角速度测量中的应用潜力。 微型陀螺仪操作的核心在于检测微弱的科里奥利力。我们详细描述了一种基于纳米光栅检测技术的光学微陀螺仪的工作原理。该设备利用双层反射金属纳米光栅来感知作用于其上的科里奥利力。为了分析结构灵敏度，我们构建了陀螺仪的仿真模型，并得出结果表明这种设计实现了良好的模态匹配，且具有6.402 nm ° s 的高结构灵敏度。 此外，在光学仿真的过程中对纳米光栅进行了详细研究，并对其几个关键参数做了公差分析，以更好地理解如何制造实际器件。最终，我们在SIMULINK环境中构建了陀螺仪系统的模型。通过计算获得的参数值进行仿真后发现，纳米光栅陀螺仪具有3.03 mv ° s 的总灵敏度和5.95 * 10^-5° s HHz 的理论背景噪声水平。这些结果证实了所设计光学微型陀螺仪的有效性和优越性。