高感度・広帯域を両立させる応力集中型光MEMS圧力センサの理論解析

カテゴリ: 部門大会

論文No: 19am3-PS3-35

グループ名: 【E】第36回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム

発行日: 2019/11/12

タイトル(英語): Theoretical analysis of Stress Concentration MEMS Optical Pressure Sensors Compatible with High Sensitivity and Broadband

著者名: 高橋 大翔(東京工業高等専門学校), 藤井 大樹(電気通信大学), 新國 広幸(東京工業高等専門学校), 伊藤 浩(東京工業高等専門学校)

要約(日本語): 本研究では,応力集中型光導波型圧力センサを提案し,高感度と広帯域の両立を目指し,理論解析を行った。感度と共振周波数のダイヤフラム厚依存性について考察し,平板型ダイヤフラム構造と比較を行った。平板型の値に対する応力集中型の値の比を導出したところ,ダイヤフラム厚が0.15mmの時,感度が約1.44倍,共振周波数が約0.99倍となり,感度の向上効果と共振周波数の低下抑制の両立を確認できた。

要約(英語): An optical MEMS pressure sensor with stress-concentrated diaphragm was proposed to achieve high sensitivity and broadband. The dependence of sensitivity and resonance frequency on the diaphragm thickness theoretically was considered to. Compared with the flat diaphragm, when the diaphragm thickness is 0.15mm, the sensitivity is approximately 1.44 times and the resonance frequency is approximately 0.99 times, confirming both high sensitivity and wide bandwidth.

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