DE4136510A1 - Beschleunigungssensor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Beschleunigungssensoren zur Messung von Beschleunigungen aus einer oder mehreren Richtungen und betrifft insbesondere Beschleunigungssensoren, die beispielsweise in Silizium-Mikromechanik gefertigt sind. Diese Beschleunigungssen­ soren bestehen aus einer plattenartigen seismischen Masse, 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 (zu­ meist zwei) Stege mit einem festen Silizium-Rahmen verbunden sind. Um die Bewegung der seismischen Masse auf zunehmen, wird (a) eine Messung von Widerstandsänderungen eines in den Steg integrierten Piezowiderstandes oder (b) die Spannungsänderung der als Kondensatorplatte ausgelegten seismischen Masse gegen­ über 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 Kapazitätsausle­ sung mit erhöhtem Elektronik-Aufwand verbunden. Die Auslegung solcher kapazitiver Beschleunigungssensoren erfordert weiter infolge der Luftmengenverschiebung zwischen den Kondensatorplat­ ten einen besonderen Aufwand im Hinblick auf das Dämpfungs- und Frequenzverhalten des Sensors. Die Einstellung der Kondensator­ platten zueinander und Auslegung und Halterung der seismischen Platte sind entsprechend kritisch.

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

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Beschleunigungs­ sensor der eingangs genannten Art so auszulegen, daß er bei zu­ friedenstellenden Eigenschaften wie Temperaturempfindlichkeit und Frequenzverhalten technisch einfach realisierbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Beschleunigungs­ sensor der eingangs genannten Art so auszulegen, daß er bei zu­ friedenstellenden Eigenschaften wie Temperaturempfindlichkeit und Frequenzverhalten technisch einfach realisierbar ist.

Bei der erfindungsgemäßen Lösungen gemäß Anspruch 1 wird von der bisherigen Praxis kapazitiver oder auch resistiver Beschleuni­ gungssensoren in Silizium-Mikromechanik abgegangen und es wird statt dessen auf der Grundlage der prinzipiell bekannten Anordnung mit an Stegen aufgehängter beweglicher seismischer Masse ein Beschleunigungssensor mit optischer Auslegung mit mindestens einer Lichtquelle und Detektoreinrichtung geschaffen, bei dem die obigen Probleme nicht mehr anfallen. Zudem ist der optische Sensor technisch einfach und zuverlässig realisierbar. Ausrei­ chend getestete und optimierte Lichtquellen oder Fotodetektoren (z. B. Fotodioden, CCD-Dioden und Laserdioden) sind vor allem aus der optischen Nachrichten- und Meßtechnik entnehmbar. Sie zeich­ nen sich durch die Möglichkeit eines Betriebs bis zu sehr hohen Frequenzen aus. Dies gilt auch für hiermit gegebenenfalls gekop­ pelte Lichtwellenleiter und Lichtleitfasern, bei deren Einsatz die Realisierung des optischen Beschleunigungssensors auf viel­ fältige Weise kompakt und technisch einfach möglich ist.

So ist bereits die Kombination der in Silizium-Mikromechanik gefertigten seismischen Masse mit einer Lichtleitfaser auf unterschiedliche Weise lösbar, wie aus den diversen Unteransprü­ chen hervorgeht.

Neben einer Auslegung in Silizium-Mikromechanik sind jedoch auch ohne weiteres z. B. gestanzte Metallteile für Rahmen und Stege so­ wie seismische Masse der Anordnung verwendbar.

Für alle Lösungen mit oder ohne mechanischer Kopplung eines Lichtleiters (Lichtleiterfaser und/oder Lichtwellenleiter) 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 Ein­ schränkungen bedingen, nur durch die Aufhängung der seismischen Masse vorgegeben.

Herstellung und optische sowie mechanische Ankopplung von Licht­ leitfasern sind aus der Lichtleitfasertechnologie weitestgehend untersucht und gelöst, so daß z. B. die Kombination mit der Sili­ zium-Mikromechaniktechnik viele Möglichkeiten für die Realisie­ rung miniaturisierter Festkörper-Beschleunigungssensoren eröff­ net, die mit geringen Kosten als Massenprodukte fertigbar sind.

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. Auch die Fixierung einer Lichtleitfaser in der seismischen Masse, um sie mit dieser mechanisch zu koppeln, kann auf diese Weise vor­ teilhaft erfolgen. So werden hierzu vorzugsweise 100-orientierte Einkristallsiliziumwafer verwendet, in die bekanntermaßen mit hoher Präzision V-förmige Kanäle mittels anisotroper Ätztechnik ätzbar sind. Die im Kanal präzise geführte und fixierte Licht­ leitfaser verändert das Bewegungsverhalten der seismischen Masse kaum.

Das Aufbringen von Wellenleiterbahnen auf Silizium vorzugsweise in Form von Siliziumoxidbeschichtungen ist mit bekannten thermi­ schen Oxidations- bzw. Beschichtungstechniken und entsprechenden Maskentechniken durchführbar. So kann eine integrierte Ausführung des erfindungsgemäßen Beschleunigungssensors darin bestehen, auf der vorzugsweise auslegerartig gehalterten, seismischen Masse einen Wellenleiterstreifen vorzusehen, in den Licht über eine Laserdiode eingespeist wird, wobei das aus der Bahn austretende Licht über einen oder mehrere Wellenleiterbahnen auf dem Sili­ ziumrand des Beschleunigungsmessers zu einem oder mehreren Foto­ detektoren geleitet wird.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, sowohl eine erste Licht­ leitfaser, in die ein Lichtstrahl eingekoppelt wird, als auch eine zweite Empfangslichtleitfaser gegenüberliegend am Rand des Silizium-Rahmens zu fixieren und eine Lichtleitung über die Ober­ fläche der seismischen Masse und den Rahmen mittels Lichtwellen­ leiterbahnen zu erzielen, die den Lichtstrahl bezüglich der Lichtleitfasern ein- bzw. auskoppeln. Der technische Aufwand hierfür sowie auch für die Fixierung der Lichtleitfasern ist gering.

Alternativ kann auch ganz ohne Lichtwellenleiterbahnen nur mit Lichtleitfasern gearbeitet werden, die auf der seismischen Masse bzw. dem Silizium-Rahmen fixiert sind.

Das Verhalten der Lichtübertragung zwischen zwei relativ zueinan­ der versetzten Monomoden-Lichtleitfasern ist aus der Entwicklung von Verbindern bzw. Steckern für Lichtleitfasern sehr genau be­ kannt. Solange der Abstand zwischen den Faserenden im Vergleich zum Faserkerndurchmesser hinreichend klein ist (kleiner als dieser ist oder auch sogar in dessen Größenordnung liegt), ergibt sich in Abhängigkeit von der Versetzung ein nahezu lineares Ver­ halten der Lichtübertragung zwischen den Fasern in Abhängigkeit der Versetzungen. Dies wird erfindungsgemäß dazu genutzt, die be­ schleunigungsbedingten Verschiebungen einer Faser aus der Ände­ rung der Lichtübertragung zwischen den ohne weiteres dicht gegen­ überstellbaren Fasern zu ermitteln. Auf diese Weise ist es mög­ lich, Verschiebungen bis zum etwa 1,6fachen des Faserkernradius mit einer Genauigkeit von etwa 1% zu messen. Ahnliche Betrachtun­ gen gelten für den Fall, daß Lichtwellenleiterschichten verwendet werden und die Lichtkopplung nicht mehr direkt zwischen den Fasern erfolgt.

Durch den Einsatz von mehreren, z. B. zwei übereinander angeordne­ ten Empfangslichtleitfasern ist es möglich, einen Beschleuni­ gungsschalter zu realisieren, wobei nur bei bestimmten Beschleu­ nigungswerten Licht in eine der beiden Fasern eingekoppelt wird. Damit können Beschleunigungsschalter realisiert werden, die nur auf die Überschreitung vorher definierter Grenzwerte reagieren bzw. ansprechen.

In entsprechender Weise sind auch nebeneinander liegende Sende- oder Lichtempfangswellenleiter oder -lichtleitfasern möglich, um den Rückschluß über die Auslenkungen der seismischen Masse aus dem Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der zugeordneten Em­ pfangssignale 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 gehalter­ ten, zueinander senkrecht angeordneten seismischen Massen zu arbeiten, die in einer Ebene (parallel zur vom Silizium-Rahmen aufgespannten Fläche) die Beschleunigungsaufnahme in zwei Rich­ tungen gestatten, wird die im folgenden dargelegte Lösung bevor­ zugt.

Eine einzige plattenförmige seismische Masse wird im Rahmen ringsum so an vier Stegen gehaltert, die sich in einer Richtung jeweils ausgehend von einer Rahmenseite entlang einer Umfangssei­ te der seismischen Masse erstrecken, daß sie in zwei zueinander senkrechten Richtung schwingfähig ist.

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 schrägge­ stellte Reflektionseinrichtung 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 inte­ grierter Technologie über einen Lichtwellenleiter eingekoppelt werden. Schließlich ist es möglich, den Lichtstrahl der Licht­ quelle schräg auf eine planare reflektierende Struktur (gitter- oder wellenförmig) zu richten, die auf der seismischen Masse an­ gebracht ist und die Eigenschaft hat, den Lichtstrahl nach Art eines Fresnelspiegels unter einem bestimmten Winkel auf eine De­ tektorfläche der obigen Art zu richten, deren den Auftreffpunkt anzeigende Signale die Bewegungsamplitude und damit die Beschleu­ nigung widerspiegeln.

Die erfindungsgemäßen Beschleunigungssensoren eignen sich zur Anbringung an allen möglichen beweglichen Teilen, deren Beschleu­ nigung zu messen ist. Eine Anwendung besteht in der Beschleuni­ gungsaufnahme in Kraftfahrzeugen, etwa um zuverlässig Sicher­ heitseinrichtungen wie Air-Bags auslösen zu können.

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

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Beschleunigungssensors,

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

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Beschleunigungssensors und

Fig. 4 ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Beschleunigungssensors und

Fig. 5 ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die im folgenden erläuterten Ausführungsbeispiele stellen in Silizium-Mikromechnik 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 weiter oben ausgeführt, ist die Lichtübertragung bei ausreichend dichter Anordnung der Faserenden bis zu Schwingungsamplituden von etwa dem 1,5fachen des Faser­ kernradius hinreichend linear.

Das zweite 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 beim ersten Ausfüh­ rungsbeispiel 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 Ausführungsbeispielen 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 Ausführungsbeispielen 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 Schlitzwinkel 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 zu den ersten beiden Ausführungsbeispielen 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 Ausführungsbeispiels 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 (18)

1. Beschleunigungssensor zur Messung von Beschleunigungen in einer oder mehreren Richtungen mittels einer auf die Beschleu­ nigungen ansprechenden plattenartigen und über einen oder mehrere Stege beweglich gehalterten, seismischen Masse, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Lichtquelle, deren auf oder über (4; 7) die seismische Masse (2; 2′) geleiteter Lichtstrahl in Abhängigkeit der Bewegungen der seismischen Masse abgelenkt wird, und zu­ mindest eine optische Detektoreinrichtung (6; 6, 8; 9) vorgesehen sind, die die beschleunigungsabhängigen Ablenkungen mißt.

2. Beschleunigungssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle den Lichtstrahl in eine Lichtleitfaser (4) oder einen Lichtwellenleiter einspeist, die auf der seismi­ schen Masse (2) fixiert sind und deren Bewegungen folgen und deren in Abhängigkeit der Bewegungen der seismischen Masse abgelenkter Lichtstrahl von der optischen Detektoreinrichtung (6) erfaßt wird.

3. Beschleunigungssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle den Lichtstrahl in eine Lichtleitfaser (4) einspeist, die an einem festen Rahmen (1), von dem der oder die Stege (3) der seismischen Masse (2) sich erstreckt bzw. erstrecken, fixiert ist, und daß ein Lichtwellenleiter (7), in den der Lichtstrahl der Lichtleitfaser eingespeist wird, sich von dieser aus über die seismische Masse erstreckt, auf der er angebracht ist.

4. Beschleunigungssensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Detektoreinrichtung zumindest eine weitere Lichtleitfaser (6) aufweist.

5. Beschleunigungssensor nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Lichtleitfaser (6) ebenfalls am festen Rahmen (1) gegenüberliegend dem Austrittsende des Lichtwellenleiters (7) fixiert ist und daß vor der weiteren Lichtleitfaser auf dem festen Rahmen ein weiterer Lichtwellenleiter (8) ange­ bracht ist.

6. Beschleunigungssensor nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtwellenleiter (7) bzw. der weitere Lichtwellen­ leiter (8) jeweils aus einer Siliziumoxidbahn bestehen, die auf der seismischen Masse (2) bzw. deren Rahmen (1) aufge­ bracht sind.

7. Beschleunigungssensor nach 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitfaser(n) (4, 6) jeweils in einer in der Oberfläche des Rahmens bzw. der seismischen Masse gearbei­ teten Vertiefung fixiert ist (sind).

8. Beschleunigungssensor nach Anspruch 4 und 7 bei deren Rückbe­ ziehung auf Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Lichtleitfaser (6) an einem festen Rahmen (1), von dem der oder die Stege (3) sich erstreckt bzw. erstrecken, gegenüberliegend der mit der seismischen Masse (2) mechanisch gekoppelten Lichtleitfaser (4) angebracht ist.

9. Beschleunigungssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lichtleitfaser (4), in die die Lichtquelle den Licht­ strahl einspeist, an einem festen Rahmen (1′), von dem der oder die Stege (3) sich erstreckt bzw. erstrecken, fixiert ist, und daß auf der seismischen Masse (2′) eine Lichtreflex­ ionseinrichtung (12) vorgesehen ist, die den von der Licht­ leitfaser kommenden Lichtstrahl auf die optische Detektorein­ richtung (9) reflektiert.

10. Beschleunigungssensor nach Anspruch 9, 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.

11. Beschleunigungssensor nach Anspruch 1, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung ein Fotodetektor (9) ist, der eine vom Auftreffpunkt des von der seismischen Masse auf ihn reflektierten Lichtstrahls abhängige Anzeige liefert.

12. Beschleunigungssensor nach Anspruch 1, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung mehrere Lichtleitfasern (13) sowie diesen nachgeschaltete Fotodetektoren umfaßt.

13. Beschleunigungssensor nach Anspruch 1, 9, 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die seismische Masse (2′) an vier sich jeweils entlang einer ihrer Seiten erstreckenden Stege (3) in zwei zueinander senkrechten Richtungen schwingfähig gehaltert ist.

14. Beschleunigungssensor nach einem der Ansprüche 1, 11, 12 oder 13, 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.

15. Beschleunigungssensor nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die seismische Masse (2, 2′), die Stege (3) und der Rahmen (1; 1′) in Silizium-Mikromechanik gefertigt sind.

16. Beschleunigungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die seismische Masse (2; 2′), die Stege (3) und der Rahmen (1; 1′) als gestanzte Blechteile ausgebildet sind.

17. Beschleunigungssensor nach Anspruch 7 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß im Rahmen und der seismischen Masse ausgebildete Vertie­ fungen als V-förmige Nuten mittels anisotroper Ätztechnik in Silizium hergestellt sind.

18. Beschleunigungssensor nach Anspruch 4 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Detektorlichtleitfasern dazu vorgesehen sind, bei vorgegebenen beschleunigungsbedingten Auslenkungen das dabei auf sie fallende Licht zur Gewinnung von Schaltsig­ nalen bei diesen Auslenkungen weiterzuleiten.