芯明天壓電納米運動(dòng)產(chǎn)品在籠式結構光學(xué)系統中的應用
更新時(shí)間: 2021-08-30
近年來(lái),隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步,越來(lái)越多的研究領(lǐng)域對微納控制提出了更高的要求,壓電納米定位系統也實(shí)現了不斷的突破與創(chuàng )新。哈爾濱芯明天科技有限公司專(zhuān)注于納米級精密定位產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售,可實(shí)現亞納米級分辨率及納米級定位精度。
芯明天壓電納米運動(dòng)產(chǎn)品使用具有高可靠性的壓電陶瓷促動(dòng)器,在特殊的環(huán)境下也能保證壓電陶瓷的穩定性,與傳統驅動(dòng)機構相比,芯明天壓電運動(dòng)平臺采用了柔性鉸鏈機構,具有無(wú)機械摩擦、響應速度快、重復定位精度高的優(yōu)點(diǎn),柔性鉸鏈是一種不受靜態(tài)和動(dòng)態(tài)摩擦影響的元件,柔性單元具有很高的剛度和承載能力,鉸鏈導向無(wú)需維護并且無(wú)磨損。
目前公司產(chǎn)品已廣泛應用于半導體技術(shù)、光電子、通信與集成光學(xué)、光學(xué)儀器設備、醫療生物顯微設備、生命科學(xué)、精密加工設備、新藥設計與醫療技術(shù)、數據存儲技術(shù)、納米技術(shù)、納米制造與納米自動(dòng)化、圖像處理等領(lǐng)域,并且在籠式結構中得到了廣泛的應用。
籠式結構
光學(xué)系統搭建中傳統的調整架非常的不方,傳統光學(xué)機械是無(wú)基準系統,而且無(wú)法判斷系統中元件之間的共軸誤差,很難搭建出符合設計要求的系統,所以新型的光學(xué)機械應運而生——籠式結構。
籠式結構在光學(xué)平臺上搭建光學(xué)系統時(shí),光軸是以光學(xué)平臺為基準參考的。系統中的元件利用機械加工的精度,保證了同軸,是有基準系統的。像光軸、籠桿和光學(xué)平臺是平行的,是有基準的。
芯明天壓電納米運動(dòng)產(chǎn)品與籠式結構的集成
芯明天設計研發(fā)了專(zhuān)門(mén)應用于籠式結構光學(xué)系統的壓電運動(dòng)產(chǎn)品,可滿(mǎn)足直線(xiàn)與角度的調節,并且具有非常強的靈活性,可任意定制外形尺寸、結構,預留用于籠式結構安裝的孔徑,使其非常易于集成到籠式結構中。下面是幾個(gè)芯明天產(chǎn)品集成于籠式結構的案例。
1.微納掃描
下方是芯明天的P76系列Z向壓電物鏡定位器集成于籠式結構中,進(jìn)行單軸Z向的微納掃描,提供毫秒級快速響應及2.5nm的分辨率,可對樣品進(jìn)行高精度的快速掃描。該結構中直接通過(guò)一個(gè)45度連接架將P76安裝于籠式結構中。
2.表面等離子共振分析系統SPR
表面等離子共振技術(shù),英文Surface Plasmon Resonance,簡(jiǎn)寫(xiě)為SPR,是從20世紀90年代發(fā)展起來(lái)的一種新技術(shù),其應用SPR原理檢測生物傳感芯片(biosensor chip)上配位體與分析物之間的相互作用情況,廣泛應用于各個(gè)領(lǐng)域。
下方的籠式結構為表面等離子共振分析系統,由銳光凱奇公司搭建。該系統中采用了芯明天設計的P70.Z系列壓電納米定位臺。
P70.Z系列壓電納米定位臺可產(chǎn)生Z向8μm的行程,步進(jìn)大小由電壓控制,步進(jìn)分辨率可達0.6nm。
3.光鑷操作系統
下圖中為光鑷操作系統,也由銳光凱奇公司搭建。其中同樣采用了芯明天P70.Z系列壓電納米定位臺,用于精確調整經(jīng)物鏡聚焦后的焦點(diǎn)與樣品間的距離,從而配合完成光鑷操作。
4.干涉移相
下圖中為芯明天定制設計的一款用于籠式結構的ZT50M14移相器,其中集成了二維手動(dòng)調節鏡架,且預留了籠式結構安裝孔,并配備了芯明天M14系列壓電陶瓷促動(dòng)器,在壓電促動(dòng)器的移動(dòng)端配有鏡片粘接面,用于納米級步進(jìn)移動(dòng)鏡面的位置,從而調節反射光的光程。
ZT50M14移相器的運動(dòng)行程范圍由0~114μm范圍內自由選擇。
5.壓電偏轉鏡集成于籠式結構
下圖中為一款定制型壓電反射鏡,將芯明天S38壓電偏轉鏡安裝于90°轉角的連接適配架中,該S38壓電偏轉鏡采用定制設計螺紋移動(dòng)端,并配備有鏡片固定安裝帽,可將鏡片直接固定于表面,易于鏡片安裝。該90°轉角適配器直接預留籠式結構安裝孔,可將壓電偏轉鏡直接集成于籠式結構,精確調整光的路徑,精度可達納弧度級。
6.壓電螺釘鏡片調節架集成于籠式結構
下圖中仍是芯明天設計的一款集成于籠式結構的反射鏡架,其中鏡片的二維調節是采用兩支芯明天N81直線(xiàn)壓電螺釘驅動(dòng),兩支壓電螺釘配合產(chǎn)生反射鏡片的偏轉運動(dòng),具有更大的偏轉角度,適于相對較大范圍的光路調整。
壓電螺釘的直線(xiàn)運動(dòng)行程由芯明天E53.C4K壓電控制器輸出的電信號進(jìn)行控制,調節速度更快、更便捷。
7白光干涉儀
下圖中為白光干涉儀的籠式結構,仍由銳光凱奇公司搭建。其中采用了芯明天封裝式壓電陶瓷促動(dòng)器,用于納米步進(jìn)移相調節。芯明天的壓電陶瓷促動(dòng)器體積小、納米級高分辨率,成為白光干涉儀中高可靠性、高速的壓電移相器。
8邁克爾遜干涉儀
下圖中為銳光凱奇公司搭建的邁克爾遜干涉儀。其中一樣采用了芯明天封裝式壓電陶瓷促動(dòng)器,用于納米步進(jìn)移相調節。
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