加速度传感器可以测量物体运动的加速度，在惯性导航、振动以及倾角测量等应用中具有广泛的需求。微机电系统与光学检测技术的相结合为加速度传感器研制带来新的发展方向:光学MEMS加速度传感器。与传统加速度传感器相比，光学MEMS加速传感器具有抗电磁干扰、长距离传输、高灵敏度、大动态范围、易复用等特点。非常适合在航空航天系统，石油勘探的地震检波系统，舰船的振动监测，建筑物检测系统，交通情况监测系统等一些特殊应用领域。　　本论文采用光学MEMS技术，提出了基于MEMS技术的水平轴光纤加速度传感器、基于光学莫尔原理的平面内微型加速度传感器，以及率先成功研制了光学谐振增强相位光栅加速度传感器。从理论上分析和讨论了传感器的原理，并利用分析结果对传感器芯片的结构和制作工艺进行了设计，最后对制作的传感器进行了封装和测试。　　提出了基于MEMS技术的水平轴光纤加速度传感器方案。它能与我们课题组已经实现的垂直轴光纤加速度传感器集成，实现单芯片、单一方向出纤的三轴光纤加速度传感器。分析了敏感芯片的敏感结构和扭转角度光纤检测原理，并着重讨论了传感器的灵敏度、频带范围和交叉灵敏度与器件结构参数的关系。利用MEMS体硅工艺成功制作了水平轴光纤加速度传感器敏感芯片样品。初步测试结果表明:基于MEMS水平轴光纤加速度传感器的灵敏度为164mV/g，3dB工作带宽为1600Hz。　　提出了基于光学莫尔原理的平面内微型加速度传感器方案。该传感器采用两块相互交错的二进制振幅光栅产生莫尔条纹，其中一块光栅可以水平运动，其制造在由四根蟹脚型梁支撑的硅质量块上;另一块光栅为固定光栅，由周期分布在玻璃衬底上的金属条构成。当一束光垂直入射双光栅时，由于衍射而产生不同的衍射级光束。在外界敏感方向加速度作用下，可动光栅和固定光栅的水平相对位置发生改变，进而导致衍射光束的光强发生变化。建立了传感器光学检测模型，推导了零级衍射效率在单色光和多色光照射下的表达式，分析了传感器灵敏度和交叉灵敏度与两光栅结构参数的关系。采用MEMS体硅加工技术成功制作了基于光学莫尔原理的微型加速度传感器芯片。测试结果表明:其共振频率和品质因子分别为1550Hz和23。传感器灵敏度为64mv/g以及3dB工作带宽为750Hz。理论计算的热机械噪声为1.12μg/√Hz。　　率先成功研制了光学谐振增强相位光栅加速度传感器。该传感器结构包括悬臂梁支撑的可垂直运动的高反射镜和反射率呈周期性变化的固定反光镜，高反射镜通过在硅质量块表面沉积高反射率的介质光学薄膜，反射率呈周期性变化的反射镜通过在周期性分布金属条覆盖的玻璃衬底上沉积半透半反介质光学薄膜。当光垂直入射时，由于加速度传感器结构的衍射而产生衍射图样。在外界加速度作用下，传感器的腔长发生改变，导致各衍射条纹的光强发生改变。采用体硅工艺成功制作了光学谐振增强相位光栅加速度传感器敏感芯片。静态测试结果表明光学谐振增强相位光栅加速度传感器在半透半反镜面的反射率仅为77.98％时，条纹的精细因子为50.56，光学检测灵敏度为0.042mW/nm·mW。机械灵敏度为2.735nm/g。动态测试时，传感器对正弦加速度激励的响应产生了失真，其原因被分析。