GaN-LED加速度计

高灵敏宽量程

基于InGaN量子阱的量子限制斯塔克效应，通过电致发光光谱蓝移与梁形变的关系，实现加速度的光学测量，无需额外光学元件即可输出光信号。

朱刚毅 · Xin, Ji · Zhenfu, Zhang · Xingcan, Yan · Yang, Ying · 秦飞飞 · 李欣 · 吴加贵 · 孙晓娟 · 杨俊波 · 王永进

Photonics Research 2023

参数信息

加速度灵敏度

0.02 m/s²

最大可测加速度

1.8 × 10⁶ m/s²

光谱蓝移

0.061 nm

诱导蓝移

7.55 × 10⁻¹¹ N

技术优势

高灵敏宽量程

最大灵敏度0.02 m/s²，同时最大可测加速度高达1.8×10⁶ m/s²，可兼顾微弱光力与强惯性载荷的测量。

微力探测灵敏

在0.5 mA电流下，中心放置一个重力仅3.427×10⁻¹² N的聚合物球即可引起0.061 nm的蓝移，可探测极微弱的外力。

应用场景

• 惯性导航系统：以LED自身发光读出加速度，适合高集成度的惯性测量单元。
• 航空航天传感：可测加速度高达1.8×10⁶ m/s²，满足航天力学环境监测需求。
• MEMS加速度计：以GaN-LED梁结构实现光学读出，无需外部光路即可集成到MEMS。
• 光力测量：能分辨3.427×10⁻¹² N微重力对应的0.061 nm蓝移，适合微弱力测量。
• 车用传感器：宽量程涵盖车辆碰撞高g值，兼容高灵敏状态监测。