[发明专利]纳米光栅非谐振式三轴角速率传感器

权利要求书

1.纳米光栅非谐振式三轴角速率传感器，其特征在于，所述角速率传感器包括：上基板、动光栅层、定光栅层及下基板，所述上基板、动光栅层、定光栅层及下基板依次叠层布置；

所述角速率传感器还包括纳米光栅检测单元，所述纳米光栅检测单元包括：光电探测器、动光栅、定光栅、及激光光源，所述光电探测器、动光栅、定光栅、及激光光源分别设置在所述上基板、动光栅层、定光栅层及下基板上，同一个纳米光栅检测单元内，所述光电探测器、动光栅、定光栅、及激光光源置于同一竖直线上；

所述动光栅布置在质量块上，所述质量块通过折叠梁结构连接在所述动光栅层上。

2.根据权利要求1所述的纳米光栅非谐振式三轴角速率传感器，其特征在于，所述角速率传感器整体呈正方体结构；

所述纳米光栅检测单元的数量为四个，分别置于所述正方体结构的四个侧边上。

3.根据权利要求1所述的纳米光栅非谐振式三轴角速率传感器，其特征在于，所述上基板的四个角落处面向动光栅层的一侧上分别延伸出上基板凸台，所述上基板凸台的数量为四个，所述上基板凸台将所述上基板支撑在所述动光栅层上侧面；

所述上基板的光电探测器包括两个过中心轴向方向上的第一光电探测器，两个所述第一光电探测器在竖直方向相互对应设置，并分别设置在上基板边侧的中心位置上；

所述光电探测器还包括第二光电探测器，两个所述光电探测器在水平方向上相互对应设置，并两个所述第二光电探测器的连线与两个所述第一光电探测器的连线相互垂直；两个所述第二光电探测器同样分别设置在所述上基板边侧的中心位置处；

所述第一光电探测器分别连接探测器第一输入导线，及探测器第一输出导线，所述输入及输出位置可置换；

所述第二光电探测器分别连接探测器第二输入导线，及探测器第二输出导线，所述输入及输出位置可置换。

4.根据权利要求3所述的纳米光栅非谐振式三轴角速率传感器，其特征在于，所述动光栅层与所述上基板的整体形状一致，所述动光栅层的四个角落处具有向下延伸的支撑框架，所述支撑框架与所述上基板凸台的位置相互对应；

所述动光栅层的任意一组相对两边上分别设置有第一敏感机构，及另外一组相对两边上分别设置有第二敏感机构；

所述第一敏感机构及第二敏感机构的数量均为两个，并所述第一敏感机构与所述第一光电探测器的位置上下相对；所述第二敏感机构与所述第二光电探测器的位置上下相对。

5.根据权利要求4所述的纳米光栅非谐振式三轴角速率传感器，其特征在于，所述定光栅的任意一组相对两边上分别设置有第一定光栅，及另外一组相对两边上分别设置有第二定光栅；

所述第一定光栅及第二定光栅的数量均为两个，并所述第一定光栅与所述第一敏感机构的位置上下相对，所述第二定光栅与所述第二敏感机构的位置上下相对。

6.根据权利要求5所述的纳米光栅非谐振式三轴角速率传感器，其特征在于，所述下基板及定光栅层与所述上基板的整体形状一致，在所述下基板的四个角落处面向定光栅层的一侧上分别延伸出下基板凸台，所述下基板凸台与所述支撑框架位置相互对应，并所述下基板凸台的数量为4个，所述定光栅层的四个角落同时被相互对应的支撑框架及下基板凸台呈夹持状，并固定；

所述下基板的激光光源包括两个过中心轴向方向上的第一激光光源，两个所述第一激光光源在竖直方向相互对应设置，并分别设置在下基板边侧的中心位置上；

所述激光光源还包括第二激光光源，两个所述激光光源在水平方向上相互对应设置，并两个所述第二激光光源的连线与两个所述第一激光光源的连线相互垂直；两个所述第二激光光源同样分别设置在所述下基板边侧的中心位置处，然而该边侧与第一激光光源的边侧相互交叉相邻；

所述第一激光光源分别连接光源第一输入导线，及光源第一输出导线，所述输入及输出可置换；

所述第二激光光源分别连接光源第二输入导线，及光源第二输出导线，所述输入及输出可置换。

7.根据权利要求1所述的纳米光栅非谐振式三轴角速率传感器，其特征在于，所述折叠梁结构包括多个检测梁、联接块，所述检测梁与所述联接块串联形成折叠梁结构；

所述折叠梁结构形成至少一个回折结构。

8.根据权利要求1所述的纳米光栅非谐振式三轴角速率传感器，其特征在于，所述激光光源的中心波长范围为近红外波段。