芯明天θx, θy 二維超精密壓電偏轉鏡/快反鏡
更新時(shí)間: 2018-06-11
P33壓電偏轉鏡是具有快速響應且體積緊湊等特點(diǎn)的偏轉平臺,提供頂端面的高精度角度運動(dòng),與其他執行器相比,柔性鉸鏈導向的壓電偏轉平臺可提供更高的加速度,使階躍響應時(shí)間在亞毫秒范圍。閉環(huán)與開(kāi)環(huán)版本具有6個(gè)不同的偏轉范圍,大可達27mrad的光束偏轉。
特性
• θx, θy 二維偏轉
• 大偏轉范圍13.5mrad
• 亞毫秒響應時(shí)間
• 重復定位精度可達納米級
• 溫度穩定性高
θx、θy二維偏轉
典型應用
• 圖像處理與穩定 • 隔行掃描、抖動(dòng)
• 激光掃描 • 光束偏轉
• 光學(xué)濾波器/開(kāi)關(guān) • 激光微加工
• 自適應光學(xué)、穩像 • 干涉
高動(dòng)態(tài)、閉環(huán)版本精度高
P33系列壓電偏轉鏡采用了無(wú)摩擦、柔性鉸鏈導向結構設計,絕緣壓電陶瓷驅動(dòng),實(shí)現偏轉范圍13.5mrad,提供更高的加速度,快速響應達毫秒量級或更快。
在機械結構的合適位置采用測量的應變傳感器來(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發(fā)送定位反饋信號,傳感器以橋式配置連接以消除熱漂移從而確保的穩定性。
大可帶載鏡片直徑40mm,產(chǎn)品已成功應用于衛星激光通信等領(lǐng)域。
P33系列壓電偏轉鏡的固定方式分底部固定及腰部固定。
頻率負載曲線(xiàn)
應用實(shí)例
激光通信技術(shù)由于其通信容量大、傳輸距離遠、保密性好、抗干擾能力強等特點(diǎn)受到世界各國的重視,因為建立空天地海一體化通信網(wǎng)絡(luò )勢在必行,我國在激光通信技術(shù)領(lǐng)域已達到水平,比如衛星激光通信、機載、艦載通信等,芯明天P33壓電偏轉鏡系統已經(jīng)成功應用于衛星激光通信及機、艦激光通信實(shí)驗中。
技術(shù)參數
型號 | 尾綴S-閉環(huán) 尾綴K-開(kāi)環(huán) | P33.T4S P33.T4K | P33.T8S P33.T8K | 單位 |
運動(dòng)自由度 | θx, θy | θx, θy | ||
標稱(chēng)行程范圍 (0~120V) | 5或±2.5 | 10或±5 | mrad ±20% | |
大行程范圍 (-20~150V) | 6.8或 ±3.4 | 13.5或 ±6.75 | mrad ±20% | |
傳感器類(lèi)型 | SGS/- | SGS/- | ||
閉/開(kāi)環(huán)分辨率 | 0.25/0.1 | 0.5/0.2 | nm | |
閉環(huán)線(xiàn)性度 | 0.2/- | 0.25/- | %F.S. | |
閉環(huán)重復定位精度 | 0.02/- | 0.02/- | %F.S. | |
空載諧振頻率 | 3.4 | 3.1 | kHz±20% | |
閉/開(kāi)環(huán)空載階躍時(shí)間 | 3/2 | 8/4 | ms±20% | |
閉環(huán)空載 工作頻率 | 10%行程 | 500 | 150 | Hz±20% |
行程 | 40 | 15 | ||
靜電容量 | 0.8/軸 | 14.5/軸 | μF±20% | |
材質(zhì) | 鋼 | 鋼 | ||
重量 | 240 | 340 | g±5% | |
出線(xiàn)長(cháng) | 1.5 | 1.5 | m±10mm |
*以上參數是采用E00系列壓電控制器測得。
壓電偏轉鏡的應用舉例
衛星激光通信技術(shù)
衛星間要進(jìn)行可靠的通信鏈路,其關(guān)鍵的技術(shù)是實(shí)現對光信號的瞄準、捕獲和跟蹤(簡(jiǎn)稱(chēng)PAT)。由于衛星間的信號傳輸光束束寬非常窄、傳輸距離長(cháng),所以對衛星光通信PAT系統的控制精度要求遠高于對衛星微波通信系統的要求??煽康赝ㄐ乓蠊馐瞻l(fā)端之間視軸跟蹤精度為亞微弧度量級,所以這就對精瞄系統提出了較高精度要求,如果精瞄系統的精度和工作帶寬達不到相應的要求就會(huì )導致通信鏈路的失敗,而壓電偏轉鏡就是系統中的精瞄準器件。
天文圖像穩定控制
由于1m太陽(yáng)望遠鏡采用圓頂移開(kāi)并遠離望遠鏡的敞開(kāi)式觀(guān)測模式,使得望遠鏡跟蹤系統觀(guān)測時(shí)圖像隨風(fēng)出現較大幅度的低頻抖動(dòng)。為解決這一問(wèn)題,首先根據望遠鏡現有的光學(xué)系統和風(fēng)載影響下焦面圖像抖動(dòng)的特點(diǎn),在氧化鈦高分辨率成像通道中設計了基于二維轉鏡的圖像穩定系統。建立系統的傳遞函數,設計驅動(dòng)控制使二維轉鏡的圖像穩定系統可以穩定望遠鏡由隨機風(fēng)載引起的圖像抖動(dòng)。
邁克爾遜干涉儀
邁克爾遜干涉儀是根據光的干涉原理制成的精密測量?jì)x器,它可精密地測量長(cháng)度的微小變化率等。壓電陶瓷材料在電場(chǎng)作用下會(huì )產(chǎn)生伸縮且伸縮量極小,將邁克爾遜干涉儀的反射鏡用壓電陶瓷偏轉鏡,就可以測量出其逆壓電系數。對于在基片上的生長(cháng)有透明介質(zhì)膜層的厚度測定,將樣品置于邁克爾遜光路的一臂,由膜層前后兩面間的反射光與來(lái)自干涉光路另一臂的反射光將產(chǎn)生兩組干涉條紋,根據干涉條紋即可測定膜層厚度。
天文觀(guān)測自適應光學(xué)技術(shù)
在地面或低空空間光通信時(shí),必須要考慮激光在大氣介質(zhì)環(huán)境下傳輸問(wèn)題。對于強激光,其能量的損耗不僅要考慮線(xiàn)性效應,還需要考慮受激喇曼散射、熱暈等非線(xiàn)性效應。大氣湍流會(huì )使激光束發(fā)生閃爍、漂移和擴展,導致激光束能量衰減并偏離目標。為了補償激光大氣傳輸時(shí)受到的湍流等影響,可采用自適應光學(xué)技術(shù)。自適應光學(xué)技術(shù)采用實(shí)時(shí)探測大氣參數和激光束波前變化的方法,來(lái)實(shí)時(shí)調整激光發(fā)射系統的光學(xué)特性,使激光以方式聚焦在干擾目標上。
光路調整
壓電偏轉鏡可產(chǎn)生θx, θy偏轉運動(dòng),且精度在微弧度級,可進(jìn)行超高精度的角度調整。通過(guò)壓電偏轉鏡的偏轉,對光的光路進(jìn)行微調整。已廣泛應用于實(shí)驗室需要光路調整的應用。
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