DE4136510C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Beschleunigungssensor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein Beschleunigungssensor mit diesen Merkmalen ist beispielsweise aus der US 37 89 674 bekannt. Insbesondere ist die vorliegende Erfindung auf Beschleunigungssensoren gerichtet, die z. B. in Silizium-Mikromechanik gefertigt sind und aus einer plattenartigen seismischen Masse bestehen, die über einen oder mehrere Stege so gehaltert ist, daß sie auf die zu messenden Beschleunigungen mit einer entsprechenden Bewegung reagieren kann.

Es sind eine Vielzahl von derartigen Beschleunigungssensoren entwickelt worden, deren seismische Massen entweder einseitig oder an gegenüberliegenden Seiten über einen oder mehrere (zumeist zwei) Stege mit einem festen Silizium-Rahmen verbunden sind. Beispiele finden sich in den folgenden Veröffentlichungen: (a) "A batch fabricated silicon accelerometer", IEEE Trans. Electron Devices, ED-26 (1979), 1911, und (b) "Micromechanik Capacitive Accelerometer", U. E. Gerlach-Meyer, Sensors and Actuators A, 25-27 (1991), Seiten 558-558. Um die Bewegung der seismischen Masse aufzunehmen, wird (a) eine Messung von Widerstandsänderungen eines in den Steg integrierten Piezowiderstandes oder (b) die Spannungsänderung der als Kondensatorplatte ausgelegten seismischen Masse gegenüber einer oder mehreren Festelektroden gemessen. Im Fall (a) bereitet die große Temperaturabhängigkeit der integrierten Widerstände Probleme. Im Fall (b) ist die Temperaturabhängigkeit zwar prinzipiell etwas geringer, jedoch ist die Kapazitätsauslesung mit erhöhtem Elektronik-Aufwand verbunden. Die Auslegung solcher kapazitiver Beschleunigungssensoren erfordert weiter infolge der Luftmengenverschiebung zwischen den Kondensatorplatten einen besonderen Aufwand im Hinblick auf das Dämpfungs- und Frequenzverhalten des Sensors. Die Einstellung der Kondensatorplatten zueinander und Auslegung und Halterung der seismischen Platte sind entsprechend kritisch. Eine weitgehende Miniaturisierung stößt an Grenzen, da Kondensatorflächen im mm²-Bereich nötig sind, um nicht zu kleine Kapazitätswerte im pF-Bereich zu erhalten.

Zu beiden Anordnungen sind Sensoren, die auf Beschleunigungen in mehr als einer Richtung ansprechen, schwierig zu realisieren.

Die gilt auch für die folgenden optisch ausgelegten Beschleunigungssensoren, in denen die optische Kopplung z. B. zwischen zwei Lichtleitfasern sich abhängig von der zu überwachenden Beschleunigung ändert.

Aus der eingangs erwähnten US 37 89 674 ist ein Beschleunigungssensor mit einem innerhalb eines Gehäuses mittels einer Einstellschraube gehalterten Auslegearm versehen, der eine seismische Masse trägt, deren Oberseite verspiegelt ist und sich unterhalb einer Lichtquelle befindet, die in der Deckenwandung des quaderförmigen Gehäuses angeordnet ist. Beidseitig der Lichtquelle sind Fotozellen an der Gehäsuedeckenwandung angebracht, die abhängig von der auf die seismische Masse wirkenden Beschleunigung unterschiedliche Lichtreflexionsanteile empfangen.

In der DE 30 07 462 A1 ist ein Erschütterungsmelder beschrieben, durch dessen gegenüberliegende Gehäsuewandungen je ein einfasriger optischer Leiter geführt ist, wobei der eine relativ weit in das Gehäsue ragt und in diesem dem anderen weniger weit in das Gehäsue eingeführten, kürzeren Lichtleiter gegenüberliegt, sowie eine aufgeschobene Hülse als seismische Masse trägt. Bei Erschütterungen wird der längere, als Feder ausgebildete Lichtleiter in irgendeiner Ebene in seiner Längsachse zu Schwingungen angeregt, so daß die optische Kopplung zwischen den Lichtleitern periodisch unterbrochen wird.

In Sov. Inv. Illustrated, Band W, Nr. 4, erschienen 4. 3. 75, Seite 8, SU 4 20 935, wird in einem Gehäuse eine seismische Masse mittels einer Feder gegen eine Halterungsplatte gedrückt. Die an die Halterungsplatte gedrückte Stirnseite ist dort reflektierend ausgebildet, wo sie den Endflächen von zwei Lichtleitfasern gegenüberliegt, die durch die Halterungsplatte geführt sind. Treten senkrecht zur Halterungsplatte gerichtete Beschleunigungen auf, verläßt die seismische Masse, sobald die auf sie wirkende Trägheitskraft die Federkraft übersteigt, die Halterungsebene, so daß ein Spalt gebildet wird, der ausreicht, den Lichtfluß durch die reflektierende Fläche der seismischen Masse zu schließen, der durch die Lichtleiter geführt und nachgewiesen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Beschleunigungssensor der gattungsgemäßen Art so zu verbessern, daß er bei zufriedenstellender Genauigkeit insbesondere technisch einfach und kompakt realisierbar ist.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung gemäß Anspruch 1 ist ein in vollständig integrierter Ausführung realisierbarer Beschleunigungssensor angegeben. Dieser umfaßt eine an einem oder mehreren Stegen innerhalb eines festen Rahmens gehalterte, plattenartige seismischen Masse, die einen ersten Lichtwellenleiter vorzugsweise in Form einer Siliziumoxidbahn trägt, in den Licht von der Lichtquelle eingespeist wird, sowie mindestens einen weiteren Siliziumoxidbahn-Wellenleiter auf dem festen Rahmen, der Teil des optischen Detektors ist und den durch den ersten Lichtewllenleiter geleiteten und in Abhängigkeit der Bewegungen der seismischen Masse abgelenkten Lichtstrahl empfängt und an z. B. einen bzw. mehrere Fotodetektoren weiterleitet. In den ersten Lichtwellenleiter kann das Licht z. B. einer Laserdiode eingespeist werden.

Diese Anordnung ist äußerst kompakt und kostengünstig in Siliziummikromechanik herstellbar. Gegenüber in Betracht gezogenen Lösungen mit auf der seismischen Masse angebrachten Lichtleitfasern ist eine höhere Genauigkeit und Empfindlichkeit erzielbar. Das Bewegungsverhalten der seismischen Masse wird durch die Lichtwellenleiterbahnen nicht verändert. Auch sind die Siliziumoxidbahnen oder -streifen leichter aufzubringen als Lichtleitfasern, die exakt in der seismischen Masse eingebettet werden müßten. Hierdurch werden ferner eine weitergehende Miniaturisierung erzielt sowie die Möglichkeit der Massenfertigung erzielt.

Ausreichend getestete und optimierte Lichtquellen oder Fotodetektoren (z. B. Fotodioden, CCD-Dioden und Laserdioden) sind vor allem aus der optischen Nachrichten- und Meßtechnik entnehmbar. Sie zeichnen sich durch die Möglichkeit eines Betriebs bis zu sehr hohen Frequenzen aus. Dies gilt auch für hiermit gekoppelten Lichtwellenleiter.

Vorzugsweise wird das Licht der Lichtquelle in die erste Lichtwellenleiterbahn über eine Lichtleitfaser eingekoppelt, die auf dem festen Rahmen fixiert ist. Auch die Auskopplung aus der zweiten Lichtwellenleiterbahn, die vorzugsweise breiter ist als die erste, kann über eine weitere auf dem gegenüberliegenden Rahmenrand liegende Lichtleiterfaser erfolgen. Der technische Aufwand für die Fixierung der festen Lichtleitfasern ist gering.

So ist es ohne weiteres möglich, die Lichtleitfasern am Silizium-Rahmen, von dem aus sich die Stege zur Halterung der seismischen Masse erstrecken, durch teilweise Einbettung zu fixieren. Es werden hierzu vorzugsweise <100<-orientierte Einkristallsiliziumwafer verwendet, in die bekanntermaßen mit hoher Präzision V-förmige Kanäle mittels anisotroper Ätztechnik ätzbar sind.

Das Aufbringen von Wellenleiterbahnen auf Silizium vorzugsweise in Form von Siliziumoxidbeschichtungen ist mit bekannten thermischen Oxidations- bzw. Beschichtungstechniken und entsprechenden Maskentechniken durchführbar.

Es ist durch Verwendung nebeneinander liegender Sende- oder Lichtempfangswellenleiter oder -lichtleitfasern möglich,, einen Rückschluß über die Auslenkungen der seismischen Masse aus dem Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der zugeordneten Empfangssignale zu ziehen.

Die erfindungsgemäße optische Lösung ermöglicht zudem einfache Anordnungen zur Messung von Beschleunigungen aus verschiedenen Richtungen. Neben der Möglichkeit, z. B. mit zwei jeweils über einzelne relativ schmale und in der Tiefe dicke Stege gehalterten, zueinander senkrecht angeordneten seismischen Massen zu arbeiten, die in einer Ebene (parallel zur vom Silizium-Rahmen aufgespannten Fläche) die Beschleunigungsaufnahme in zwei Richtungen gestatten, wird die im folgenden dargelegte Lösung gemäß Anspruch 6 bevorzugt, um einen kompakten Sensor für Beschleunigungen aus mehreren Richtungen zu schaffen.

Eine einzige plattenförmige seismischen Masse wird im Rahmen ringsum so an vier Stegen gehaltert, die sich in einer Richtung jeweils ausgehend von einer Rahmenseite entlang einer Umfangsseite der seismischen Masse erstrecken, daß sie in zwei zueinander senkrechten Richtung schwingfähig ist. Auch diese Anordnung ist äußerst kompakt und kostengünstig realisierbar.

Auf diese seismische Masse wird z. B. über eine am Rahmenrand befestigte Lichtleitfaser ein Lichtstrahl gerichtet, der auf eine auf der Oberfläche der seismischen Masse befestigte schräggestellte Reflexionseinrichtung trifft. Diese reflektiert den Lichtstrahl auf einen ortsempfindlichen planaren Fotodetektor z. B. in Form einer ortsauflösenden Fotodiode oder auch eine CCD-Anordnung.

Statt der Einkopplung über eine Lichtleitfaser kann auch in integrierter Technologiie über einen Lichtwellenleiter eingekoppelt werden. Schließlich ist es möglich, den Lichtstrahl der Lichtquelle schräg auf eine planare reflektierende Struktur (gitter- oder wellenförmig) zu richten, die auf der seismischen Masse angebracht ist und die Eigenschaft hat, den Lichtstrahl nach Art eines Fresnelspiegels unter einem bestimmten Winkel auf eine Detektorfläche der obigen Art zu richten, deren den Auftreffpunkt anzeigende Signale die Bewegungsamplitude und damit die Beschleunigung widerspiegeln.

Neben der bevorzugten Ausführung in Siliziummikromechanik sind auch ohne weiteres für beide erfindungsgemäßen Lösungen z. B. gestanzte Metallteile für Rahmen und Stege sowie die seismische Masse möglich.

Für alle Lösungen mit oder ohne mechanischer Kopplung eines Lichtwellenleiters an die Bewegung der seismischen Masse hängt das Frequenzverhalten nicht mehr von den Luftverschiebungen zwischen sich gegenüberstehenden Flächen ab und wird, da die Verschiebung des Lichtstrahls und dessen optische Erfassung praktisch keine diesbezüglichen Einschränkungen bedingen, nur durch die Aufhängung der seismischen Masse vorgegeben.

Die erfindungsgemäßen Beschleunigungssensoren eignen sich zur Anbringung an allen möglichen beweglichen Teilen, deren Beschleunigung zu messen ist. Eine Anwendung besteht in der Beschleunigungsaufnahme in Kraftfahrzeugen, etwa um zuverlässig Sicherheitseinrichtungen wie Air-Bags auslösen zu können.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine in Betracht gezogene Ausführung,

Fig. 2 eine Möglichkeit der Fixierung einer Lichtleitfaser aus Fig. 1 in der seismischen Masse,

Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Beschleunigungssensors und

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Beschleunigungssensors gemäß einer weiteren Lösung und

Fig. 5 ein alternatives Ausführungsbeispiel der weiteren Lösung.

Die im folgenden erläuterten Ausführungsbeispiele stellen in Silizium-Mikromechanik hergestellte Beschleunigungssensoren dar. Es gibt jedoch eine Reihe von Alternativen zur Herstellung der Ausführungsbeispiele sowie des erfindungsgemäßen Sensors allge­ mein. So sind ohne weiteres z. B. entsprechend gestanzte Metall­ teile anstelle der Siliziumkomponenten verwendbar.

Der lineare, eindimensionale Beschleunigungssensor der Fig. 1 umfaßt einen Siliziumchip 1, der einen festen Rand bildet, aus dem über vorzugsweise anisotrope Ätztechnik in bekannter Weise eine bewegbare seismische Masse 2 herausgearbeitet ist. Diese ist über zwei dünne elastische Stege 3 auslegerartig am in der Zeich­ nung linken Rand des Rahmens 1 gehaltert. Zwischen den beiden Stegen 3 ist eine Lichtleitfaser 4 in einem V-förmigen Kanal 5 fixiert, der sich vom Rand des Rahmens 1 bis zum rechten freien Ende der seismischen Masse 2 erstreckt. Im Ausführungsbeispiel ist ein 100-Siliziumwafer eingesetzt, in den derartige Kanäle mit hoher Präzision z. B. durch nasse chemische anisotrope Ätztechnik ätzbar sind. Die Seitenwand des Kanals ist um etwa 54° gegenüber der horizontalen geneigt (Fig. 2).

Eine weitere Lichtleitfaser 6 dient als Empfangsfaser für ein durch die Lichtleitfaser 4 geleitetes Lichtstrahlbündel (von einer nicht dargestellten Lichtquelle, beispielsweise in Form von einer Fotodiode). An die Empfangslichtleitfaser 4 ist ein nicht dargestellter Lichtdetektor angeschlossen, der Unterschiede der Lichtübertragung im Fall von durch die Pfeile angezeigten, be­ schleunigungsbedingten Auslenkungen der seismischen Masse 2 mit der Lichtleitfaser 4 erfaßt. Wie aus der Technologie optischer Verbinder und Stecker bekannt, ist die Lichtübertragung bei ausreichend dichter Anordnung der Faserenden bis zu Schwingungsamplituden von etwa dem 1,5fachen des Faser­ kernradius hinreichend linear.

Das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist dahingehend modifiziert, daß auch die Lichtleitfaser 4, von der der Meßstrahl ausgeht, am Rand des feststehenden Rahmens 1 fixiert ist. Das aus der Faser 4 austretende Licht wird in einen Siliziumoxid-Wellen­ leiter 7 eingespeist, der sich in Form eines Beschichtungsstrei­ fens von der Faser 4 bis zum freien Ende der seismischen Masse 2 erstreckt, wobei Streifen und Faser 4 eine messerähnliche Konfi­ guration bilden. Gegenüberliegend dem vorderen freien Ende der Masse 2 bzw. des Wellenleiters 7 ist eine Wellenleiterschicht 8 aus Siliziumoxid auf dem Rahmen 1 aufgetragen, die sich vom inne­ ren Rand des Rahmens 1 bis zur Empfangslichtleitfaser 6 er­ streckt, wobei sie sich in der aus der Fig. 3 ersichtlichen Weise von einer mehr als zweifachen Breite des Wellenleiterstrei­ fens 7 bis zu einer etwa dessen Breite entsprechenden Breite verjüngt.

Die Lichtleitfasern werden dabei so weit in die Kanäle in der Masse 2 bzw. dem Rahmen 1 versenkt, daß der Faserkern jeweils dem Lichtwellenleiterstreifen gegenüberliegt. Wie bei der Ausfüh­ rung der Fig. 3 kann dann die Auslenkung der seismischen Masse über die Intensitätsänderung des detektierten Lichtstrahls ermittelt werden, die eine lineare Änderung in Abhängigkeit der Bewegungs­ amplitude zeigt.

Der Siliziumwafer besteht vorzugsweise aus dem in der Elektronik gängigen <100<-Einkristallsilizium, in das die Gräben einfach ein­ gearbeitet werden können.

In beiden Ausführungen kann sowohl auf der Lichteinspei­ sungseite als auch der Empfangsseite mit mehreren Lichtleitfasern gearbeitet werden. Ist z. B. ober- oder unterhalb der Empfangsfa­ ser 6 eine zusätzliche Lichtleitfaser vorgesehen, die nur bei vorgegebenen größeren Beschleunigungswerten Licht empfängt, so kann zur Auslösung eines beschleunigungsabhängigen Mechanismus auf diese Weise ein sehr einfacher Schalter realisiert werden. Bei Verwendung mehrerer Lichtleitfasern werden entsprechend auch mehrere Lichtquellen bzw. Fotodetektoren eingesetzt.

Soll gegenüber den Fig. 1 bis 3 ein Sensor für Beschleunigun­ gen in Richtung der durch den Wafer aufgespannten Ebene reali­ siert werden, so wird hierzu z. B. ein Steg zur Halterung der seismischen Masse verwendet, der sehr schmal ist und in der Tiefe (von der Ober- zur Unterseite des Wafers) eine große Dicke auf­ weist. Werden zwei solche auslegerartige Konstruktionen in einer Ebene senkrecht zueinander angeordnet, so ist eine Messung der Beschleunigung in zwei ebenen Richtungen möglich.

In den obigen Ausführungen werden einseitig gehalterte seismische Massen verwendet. Die Erfindung ist jedoch auch auf seismische Massen anwendbar, die z. B. an zwei sich gegenüberlie­ genden Stegen bewegbar gehaltert sind.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform für einen zweidimensionalen Beschleunigungssensor skizziert. Am Rahmen 1′ sind vier längs des Rahmenumfangs aufeinanderfolgende mechanisch schwache, d. h. ausreichend elastische Stege 3′ vorgesehen. Solche schwachen elastischen Aufhängungen können etwa in der in Fig. 4 dargestell­ ten Weise realisiert werden. In der aus der Figur ersichtlichen Weise erstreckt sich jeder Steg 3′ jeweils von der Ecke des Rahmens 1′, bis zu der sich der vorhergehende Steg entlang der plattenförmigen seismischen Masse erstreckt. Hierzu werden in den rechteckigen Siliziumwafer jeweils 4 winkelförmige durchgehende Schlitze geätzt, die gemäß der Figur mit einem Schenkel parallel zu einem Schenkel eines anderen Schlitzwinkels verlaufen. Auf diese Weise ist die seismische, von den Schlitzen eingegrenzte Masse 2′ in der durch die Pfeile angezeigten Weise in zwei zu­ einander senkrechten Richtungen in einer Ebene schwingfähig.

Auf der seismischen Masse 2′ ist ein keilförmiger Spiegel 12 angebracht, der das Licht je nach Auslenkungsamplitude und -richtung auf unterschiedliche Stellen einer oberhalb des Sili­ ziumwafers angeordneten positionsempfindlichen Fotodiode 9 reflektiert. Bei entsprechend kleiner Geometrie der seismischen Masse kann alternativ deren Oberfläche auch unter einem entspre­ chenden Winkel (wie im obigen Fall von 54°) geätzt sein, so daß kein extra Spiegel notwendig ist. Auf der Ober- sowie Unterseite und ihren vier Seitenflächen ist die Diode 9 mit Metallkontakten 10 und elektrischen Anschlüssen 11 versehen. Je nach Auftreff­ punkt des Lichtstrahls ändert sich das Verhältnis aus den zwi­ schen Ober- und Unterseitekontakten und den Kontakten der Seiten­ wände gemessenen Fotospannungen. Da demnach Spannungsquotienten gemessen werden, kann die Lichtstrahlposition weitestgehend un­ abhängig von Intensitätsschwankungen bestimmt werden. Wie bereits weiter oben erwähnt, sind CCD-Diodenarrays oder positionsauflö­ sende Fotodetektoranordnungen möglich. Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel wird hier über ortsauflösende Detek­ toren die Auslenkungsamplitude aus dem Auftreffpunkt auf der De­ tektorfläche bestimmt.

In einem weiteren in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel wird der an der seismischen Masse 2′ reflektierte Lichtstrahl in eine Lichtleitfaseranordnung 13 reflektiert, die sich oberhalb des Sensors befindet und mehrere parallel angeordnete Lichtleitfasern gemäß der in der Figur angedeuteten Weise umfaßt, deren Licht­ einfallsende auf die seismische Masse gerichtet ist. Im Ruhezu­ stand trifft das Licht im wesentlichen auf die mittlere Faser, wohingegen im ausgelenkten Zustand andere Faserenden stärker be­ leuchtet werden, wodurch den Fasern nachgeschaltete (nicht darge­ stellte) entsprechende Fotodetektoren angeregt werden.

Für alle Ausführungsbeispiele gilt, daß ihnen im Hinblick auf die optischen Komponenten eine Selbsttestfunktion eigen ist. Bei Nichtauslenkung ist das zu erwartende Signal wohldefiniert, so daß bei seinem Ausbleiben auf einen Fehler oder Ausfall zu schließen ist.

Die mechanische Stabilität von Siliziumeinkristallstrukturen ist außerordentlich gut, so daß die Sensoren in dieser Hinsicht eine hohe Lebensdauer und Stabilität aufweisen. Dies gilt auch für die optischen Komponenten, die hauptsächlich aus der optischen Über­ tragungstechnik hinreichend getestet und optimiert entnehmbar sind. Ihr Frequenzverhalten mit der Möglichkeit des Einsatzes bis zu sehr hohen Frequenzen (bei Laserdioden oder Fotodetektoren bis Gigahertz) stellt eine weitere Verbesserung dar.

Neben den obigen Ausführungsbeispielen, die sämtlich Lichtwellen­ leiter und/oder Lichtleitfasern verwenden, ist es auch möglich, nur mit Lichtquelle, Detektoreinrichtung und einer Reflexions­ einrichtung auf der seismischen Masse zu arbeiten.

Statt nur eine Lichtquelle und nur einen Fotodetektor einzuset­ zen, ist es auch möglich, mehrere Lichtübertragungswege zu rea­ lisieren, wie bereits weiter oben im Zusammenhang mit den Licht­ leitfaserausführungen erwähnt wurde. Dies gilt auch für Ausfüh­ rungsformen, die ohne Lichtleitfasern oder Wellenleiterschichten arbeiten.

Claims (14)

1. Beschleunigungssensor zur Messung von Beschleunigungen in einer oder mehreren Richtungen mittels einer auf die Beschleunigungen ansprechenden plattenartigen und über einen oder mehrere Stege beweglich gehalterten, seismischen Masse, mit zumindest einer Lichtquelle, deren auf oder über die seismische Masse geleiteter Lichtstrahl in Abhängigkeit der Bewegungen der seismischen Masse abgelenkt wird, und zumindest einer optischen Detektoreinrichtung, die die beschleunigungsabhängigen Ablenkungen mißt, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster von der Lichtquelle gespeister Lichtwellenleiter in Form einer Lichtwellenleiterbahn (7) auf der seismischen Masse (2) vorgesehen ist, die in einem festen Rahmen (1) über die Stege gehaltert ist, und daß zumindest ein zweiter ebenfalls als Lichtwellenleiterbahn ausgebildeter Lichtwellenleiter (8) auf dem festen Rahmen gegenüberliegend dem ersten Lichtwellenleiter als Teil der Detektoreinrichtung angeordnet ist.

2. Beschleunigungssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle den Lichtstrahl in eine mit dem ersten Lichtwellenleiter (7) gekoppelte und am festen Rahmen (1) befestigte erste Lichtleitfaser (4) oder den ersten Lichtwellenleiter (7) einspeist.

3. Beschleunigungssensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Detektoreinrichtung zumindest eine weitere Lichtleitfaser (6) aufweist, die auf dem Rahmen (1) hinter der der zweiten Lichtwellenleiterbahn (8) fixiert ist.

4. Beschleunigungssensor nach 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitfasern (4, 6) jeweils in einer in der Oberfläche des Rahmens gearbeiteten Vertiefung fixiert sind.

5. Beschleunigungssensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Lichtwellenleiterbahn (8) breiter als die ihr gegenüberliegende erste Lichtwellenleiterbahn (7) ist.

6. Beschleunigungssensor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß die seismische Masse (2′) an vier sich jeweils entlang einer ihrer Seiten erstreckenden Stege (3) in zwei zueinander senkrechten Richtungen in einem festen Rahmen (1′) schwingfähig gehaltert ist.

7. Beschleunigungssensor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lichtleitfaser (4), in die die Lichtquelle den Lichtstrahl einspeist, am festen Rahmen (1′), von dem die Stege (3) sich erstrecken, fixiert ist, und daß auf der seismischen Masse (2′) eine Lichtreflexionseinrichtung (12) vorgesehen ist, die den von der Lichtleitfaser kommenden Lichtstrahl auf die optische Detektoreinrichtung (9) reflektiert.

8. Beschleunigungssensor nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtreflexionseinrichtung durch eine Ätzung der Oberfläche der seismischen Masse (2′) unter einem vorgege­ benen Winkel oder durch einen angebrachten Spiegel (12) vorgesehen ist.

9. Beschleunigungssensor nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung einen Fotodetektor (9) aufweist, der eine vom Auftreffpunkt des von der seismischen Masse auf ihn reflektierten Lichtstrahls abhängige Anzeige liefert.

10. Beschleunigungssensor nach Anspruch 6, 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung mehrere Lichtleitfasern (13) sowie diesen nachgeschaltete Fotodetektoren umfaßt.

11. Beschleunigungssensor nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle den Lichtstrahl auf eine gitterförmige oder gewellte Spiegelstruktur richtet, die auf der Oberfläche der seismischen Masse angebracht ist und den Lichtstrahl zur Detektoreinrichtung umlenkt.

12. Beschleunigungssensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die seismische Masse (2, 2′), die Stege (3) und der Rahmen (1; 1′) in Silizium-Mikromechanik mit Siliziumoxidbahnen als Lichtwellenleiter (7, 8) gefertigt sind.

13. Beschleunigungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die seismische Masse (2; 2′), die Stege (3) und der Rahmen (1; 1′) als gestanzte Blechteile ausgebildet sind.

14. Beschleunigungssensor nach Anspruch 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Rahmen ausgebildete Vertiefungen für die Lichtleitfasern als V-förmige Nuten mittels anisotroper Ätztechnik in Silizium hergestellt sind.