S37系列高可靠工業(yè)級、宇航級壓電偏轉鏡優(yōu)勢與應用
芯明天公司專(zhuān)業(yè)研發(fā)、設計、加工及生產(chǎn)壓電偏轉鏡達16年之久,具有著(zhù)非常豐富的壓電偏轉鏡設計及生產(chǎn)經(jīng)驗,為用戶(hù)解決了各種參數及使用環(huán)境的問(wèn)題。
今天為大家帶來(lái)一款高性能、高可靠、工業(yè)級及宇航級的S37系列壓電偏轉鏡。
壓電偏轉鏡是芯明天壓電運動(dòng)系列產(chǎn)品之一,它可產(chǎn)生一維或多維偏轉運動(dòng),例如在θx、θy軸的快速偏轉運動(dòng),它廣泛應用于光通信、穩像、光路調節、激光加工、激光合束等領(lǐng)域。
S37系列壓電偏轉鏡具有T2、T3、T4、T5、T6、T8等多個(gè)版本,行程依次增大,從2.5mrad至13.5mrad。S37.T8壓電偏轉鏡具有13.5mrad的偏轉行程范圍,因其抗振設計,使得它的可靠性及動(dòng)態(tài)性也非常優(yōu)秀,這很好的解決了壓電偏轉鏡大行程下動(dòng)態(tài)性低的問(wèn)題。
特 點(diǎn)
• 高可靠性
• 抗振加固
• 全閉環(huán)高精度
• 開(kāi)/閉環(huán)可選
• 工業(yè)級/宇航級
應用舉例
• 圖像處理/穩定
• 隔行掃描,抖動(dòng)
• 光過(guò)濾/開(kāi)關(guān)
• 掃描顯微等
• 激光掃描/光束偏轉與穩定
• 光學(xué)
一般情況下,外形直徑相同時(shí),行程越大的壓電偏轉鏡,它的長(cháng)度越長(cháng)。而在長(cháng)度增加的基礎上,壓電偏轉鏡的可靠性將隨之降低。但目前很多應用對壓電偏轉鏡的可靠性要求越來(lái)越高,很多標準品已不能滿(mǎn)足應用要求。為解決此問(wèn)題,芯明天采用抗震加固、全閉環(huán)的方式,以達到*優(yōu)化的可靠性及精度,并且通過(guò)了第三方的抗振實(shí)驗測試。
S37系列壓電偏轉鏡的功能是帶動(dòng)反射鏡產(chǎn)生快速偏轉運動(dòng),偏轉響應速度可達毫秒量級,偏轉精度在納弧度量級,這是普通的振鏡、音圈電機所達不到的。這些特點(diǎn)使其非常適用于完成光路的快速轉向調節。
結構原理
S37系列壓電偏轉鏡可產(chǎn)生θx、θy二維偏轉運動(dòng),它是基于平行運動(dòng)學(xué)設計,具有共面軸及移動(dòng)面。四個(gè)執行機構為四支壓電促動(dòng)器,以90°角平分放置,成對的差分控制分布。兩對差分驅動(dòng)壓電促動(dòng)器在較大溫度范圍內提供最高可實(shí)現的角度穩定性。它的偏擺運動(dòng)是由兩對壓電促動(dòng)器以推拉模式來(lái)實(shí)現,采用橋式連接電路控制。
全閉環(huán),更高精度
在執行驅動(dòng)結構的合適位置采用絕對測量的傳感器來(lái)得到高穩定性及定位精度,他們提供了較高的帶寬并向控制器反饋代表位置信息的電信號,傳感器以橋式配置連接以消除熱漂移從而確保優(yōu)質(zhì)的穩定性。
電壓與位移曲線(xiàn)舉例
S37.T5S閉環(huán)位移曲線(xiàn)
技術(shù)參數
S37.T2、S37.T3技術(shù)參數
(0~120V) | ||
(0~150V) | ||
S37.T4、S37.T5技術(shù)參數
(0~120V) | ||
(0~150V) | ||
S37.T6、S37.T8技術(shù)參數
第三方環(huán)境試驗報告
芯明天S37系列壓電偏轉鏡通過(guò)了第三方進(jìn)行的環(huán)境試驗報告,包括S37系列中位移最大、體積最長(cháng)的S37.T8S/K壓電偏轉鏡,充分證明了S37系列壓電偏轉鏡的高可靠性、高抗振能力。
壓電偏轉鏡應用舉例
• 衛星激光通信
壓電偏轉鏡主要作用是用于帶載鏡片做偏轉運動(dòng),它的應用是以對光的方向進(jìn)行調節為主。壓電偏轉鏡的一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)是角度調節精度非常高,可小于0.01"。既然偏轉角度小且偏轉運動(dòng)精度高,則它就非常適于較長(cháng)距離的光傳輸方向的調節,例如衛星激光通信。衛星與地面間的信號傳輸通信是很難做到的,原因是光束的發(fā)散角很小,非常不易對準,因此衛星激光通信就需要非常高精度的瞄準系統。
對于目前火熱的星鏈建設,一樣需要壓電偏轉鏡完成光路的精確對準。
• 光路穩定系統
光在傳輸過(guò)程中,會(huì )因外界各種干擾或環(huán)境因素等造成光路的不穩,這對于光通信或成像等應用是非常不利的。為了消除或補償這種光路的不穩或偏差,可通過(guò)芯明天壓電偏轉鏡進(jìn)行快速、高精度的調節與補償。在極短時(shí)間內完成光路偏轉調節,是壓電偏轉鏡得以成功應用的不可少的因素之一。
芯明天也可為科研型用戶(hù)提供激光穩定實(shí)驗的整個(gè)激光穩定系統,包括激光器、壓電偏轉鏡及控制系統、PSD位置信號探測器、分光片、光機械等。
基本原理為激光器發(fā)出的光束經(jīng)過(guò)干擾用壓電偏轉鏡及補償用壓電偏轉鏡反射后,被PSD光信號位置傳感器接收,并反饋給補償用壓電偏轉鏡控制器,通過(guò)其內部偏差比較電路的計算,輸出補償電壓,驅動(dòng)補償用壓電偏轉鏡進(jìn)行角度調整,將干擾信號進(jìn)行補償、衰減。
芯明天壓電偏轉鏡在X向或Y向150微米、10Hz干擾信號下,經(jīng)過(guò)閉環(huán)補償后,干擾信號可減小至5微米以下。
• 光學(xué)成像系統
在光學(xué)成像過(guò)程中,由于平臺振動(dòng)和姿態(tài)隨機擾動(dòng)等各種影響因素都會(huì )使相機光軸偏移,使目標與焦面相對運動(dòng),在焦面上產(chǎn)生像移,從而會(huì )造成成像模糊問(wèn)題。例如,在地面天文觀(guān)測中,由于大氣湍流和望遠鏡的抖動(dòng)等原因也會(huì )造成望遠鏡焦平面圖像的隨機抖動(dòng),極大地降低了望遠鏡的空間分辨率。
抑制光束抖動(dòng)的有效方案是利用捕獲、跟蹤和瞄準(ATP)系統中的精跟蹤環(huán)進(jìn)行補償,壓電偏轉系統因其穩定性好、能量耗損小、鏡面反射率高、偏轉分辨率高、偏轉速度快等特點(diǎn)成為優(yōu)質(zhì)選擇的執行機構。
• 快速激光加工
對于加工孔徑及孔距精度要求非常高,例如幾微米至幾百微米的孔徑、幾十微米的孔距等,利用芯明天壓電偏轉鏡對激光的精確方向控制及它的快速響應速度等特性,可以解決微小孔加工精度低、孔徑不圓滑等問(wèn)題。
在涉及到微米級小孔的超快激光加工應用中集成壓電偏轉鏡,具有加工精度高、加工速度快等特點(diǎn)。已廣泛應用于各類(lèi)器件微小孔加工、異形孔加工等領(lǐng)域。
哈爾濱芯明天科技有限公司(www.pigbut.com)主營(yíng):壓電促動(dòng)器,壓電移相器,壓電快反鏡,快速刀具定位器
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