[发明专利]一种MEMS惯组传感器结构及其姿态测量方法

权利要求书

1.一种MEMS惯组传感器结构，其特征在于：包括激光器层(1)、上层光栅结构层(2)、纳米光栅惯性组件结构层(3)、探测器层(4)，所述激光器层(1)的下方设置有上层光栅结构层(2)，所述上层光栅结构层(2)的下方设置有纳米光栅惯性组件结构层(3)，所述纳米光栅惯性组件结构层(3)的下方设置有探测器层(4)；所述激光器层(1)发出的光透过上层光栅结构层(2)，入射至纳米光栅惯性组件结构层(3)，最终激光汇聚到探测器层(4)。

2.根据权利要求1所述的一种MEMS惯组传感器结构，其特征在于：所述激光器层(1)包括第一激光器二极管(5)、第二激光器二极管(6)、第三激光器二极管(7)、第四激光器二极管(8)、第五激光器二极管(9)和第六激光器二极管(10)，所述第一激光器二极管(5)、第二激光器二极管(6)与第三激光器二极管(7)并列设置，所述第四激光器二极管(8)、第五激光器二极管(9)与第六激光器二极管(10)并列设置。

3.根据权利要求1所述的一种MEMS惯组传感器结构，其特征在于：所述上层光栅结构层(2)包括第一上层光栅(11)、第二上层光栅(12)、第三上层光栅(13)、第四上层光栅(14)、第五上层光栅(15)、第六上层光栅(16)，所述第一上层光栅(11)、第二上层光栅(12)、第三上层光栅(13)、第四上层光栅(14)、第五上层光栅(15)与第六上层光栅(16)固定连接，所述第一上层光栅(11)设置在第一激光器二极管(5)的光路方向上，所述第二上层光栅(12)设置在第二激光器二极管(6)的光路方向上，所述第三上层光栅(13)设置在第三激光器二极管(7)的光路方向上，所述第四上层光栅(14)设置在第四激光器二极管(8)的光路方向上，所述第五上层光栅(15)设置在第五激光器二极管(9)的光路方向上，所述第六上层光栅(16)设置在第六激光器二极管(10)的光路方向上。

4.根据权利要求1所述的一种MEMS惯组传感器结构，其特征在于：所述纳米光栅惯性组件结构层(3)包括第一框架(17)和第二框架(48)，所述第一框架(17)与第二框架(48)并列设置。

5.根据权利要求4所述的一种MEMS惯组传感器结构，其特征在于：所述第一框架(17)包括三个正方形区域，所述第一框架(17)的第一个正方形区域的四角分别垂直固定有第一驱动梁(18)、第二驱动梁(19)、第三驱动梁(20)和第四驱动梁(21)，所述第一框架(17)的第二个正方形区域的四角分别垂直固定有第五驱动梁(22)、第六驱动梁(23)、第七驱动梁(24)和第八驱动梁(25)，所述第一框架(17)的第三个正方形区域的四角分别垂直固定有第九驱动梁(26)、第十驱动梁(27)、第十一驱动梁(28)和第十二驱动梁(29)。

6.根据权利要求5所述的一种MEMS惯组传感器结构，其特征在于：所述第一框架(17)的三个正方形区域内分别设置有第一质量块(42)、第二质量块(43)和第三质量块(44)，所述第一质量块(42)的四角分别固定有第一检测梁(30)、第二检测梁(31)、第三检测梁(32)和第四检测梁(33)，所述第二质量块(43)的四角分别固定有第五检测梁(34)、第六检测梁(35)、第七检测梁(36)和第八检测梁(37)，所述第三质量块(44)的四角分别固定有第九检测梁(38)、第十检测梁(39)、第十一检测梁(40)和第十二检测梁(41)。

7.根据权利要求6所述的一种MEMS惯组传感器结构，其特征在于：所述第二框架(48)包括三个正方形区域，所述第二框架(48)的第一个正方形区域通过第一回折式谐振梁(49)、第二回折式谐振梁(50)、第三回折式谐振梁(51)和第四回折式谐振梁(52)连接有第四质量块(61)，所述第二框架(48)的第二个正方形区域通过第五回折式谐振梁(53)、第六回折式谐振梁(54)、第七回折式谐振梁(55)和第八回折式谐振梁(56)连接有第五质量块(62)，所述第二框架(48)的第三个正方形区域的四角通过第九回折式谐振梁(57)、第十回折式谐振梁(58)、第十一回折式谐振梁(59)和第十二回折式谐振梁(60)连接有第六质量块(63)。