皮牛级光纤微力传感，可探测非线性气流力

在微纳尺度，实现微小力的精确测量对很多学科的前沿探索有很大的推动作用。微力传感器的核心原则为器件尺寸及传感性能与使用场景的适配。其中，在准确判断微观物理过程中微小力的作用时，传感器的测量精度尤为重要。

目前已有的高精度力学传感系统包括MEMS、AFM等，其通常是为特定用途而开发的，价格高昂，使用复杂，不能和柔性、可穿戴等场景相融合。

光纤力学传感器具有柔性、抗电磁干扰、全光集成等突出优势，为解决上述问题提供了新的思路。所以，开发高性能、低成本、易于使用且通用的光纤传感器具有极大意义。

传统光纤力学传感器一般使用光纤拼接微腔、光纤布拉格光栅、悬臂梁等方式进行力学传感。考虑到上述传感单元力学灵敏度的限制，大部分光纤力学传感器的精度大多在微牛到纳牛量级，相较于MEMS、AFM等还有不小的差距。

高灵敏力学单元的光纤集成化是其中的一大技术难点。近年来，研究人员提出了3D微结构增强器件灵敏度的新方案，但在3D结构设计及高精度微纳加工两方面还存在明显不足，这极大地限制了光纤传感器在高精度力学探测领域的应用。