壓電偏轉(zhuǎn)鏡是以PZT壓電疊堆陶瓷作為驅(qū)動(dòng)元件，內(nèi)部采用無摩擦撓曲鉸鏈導(dǎo)向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，外部機(jī)械結(jié)構(gòu)通過內(nèi)部多支PZT壓電陶瓷的伸縮來實(shí)現(xiàn)單軸或多軸角度偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，具有的運(yùn)動(dòng)精度和超高的穩(wěn)定性，通過內(nèi)置或外部高精度傳感器進(jìn)行閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)亞微弧度分辨率及微弧度定位精度。

   閉環(huán)傳感進(jìn)行實(shí)時(shí)位置監(jiān)測(cè)

 快速壓電偏轉(zhuǎn)鏡系統(tǒng)，可通過采用內(nèi)置應(yīng)變或電容傳感器進(jìn)行閉環(huán)實(shí)時(shí)位置檢測(cè)，這也是常用的閉環(huán)控制方法。另外，也可通過外部傳感器實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，下面將介紹芯明天推出的基于PSD位置探測(cè)器為外部檢測(cè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)壓電偏轉(zhuǎn)鏡系統(tǒng)的外部閉環(huán)控制。

外部PSD閉環(huán)壓電偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)原理

  根據(jù)用戶的實(shí)際使用需求及光學(xué)的特點(diǎn)，芯明天公司推出了基于外部PSD位置傳感進(jìn)行閉環(huán)實(shí)時(shí)位置檢測(cè)的壓電偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)。原理如下圖。

采用外部PSD位置探測(cè)器閉環(huán)壓電偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)原理圖

    PSD位置探測(cè)器可對(duì)快速壓電偏轉(zhuǎn)鏡反射光束的光斑進(jìn)行實(shí)時(shí)位置檢測(cè)，并反饋給壓電偏轉(zhuǎn)鏡控制器，壓電控制器對(duì)PSD位置探測(cè)器反饋的傳感器信號(hào)進(jìn)行放大、采集，同時(shí)，輸出相應(yīng)的補(bǔ)償控制電壓信號(hào)，快速壓電偏轉(zhuǎn)鏡根據(jù)補(bǔ)償控制電壓信號(hào)進(jìn)行快速角度調(diào)整，使得光信號(hào)準(zhǔn)確、完整的接收，從而達(dá)到穩(wěn)像等目的。

外部PSD閉環(huán)控制壓電偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

    芯明天通過實(shí)驗(yàn)對(duì)利用PSD位置控制器實(shí)現(xiàn)壓電偏轉(zhuǎn)鏡系統(tǒng)的閉環(huán)控制進(jìn)行演示。實(shí)驗(yàn)搭建結(jié)構(gòu)如下圖所示。

    該實(shí)驗(yàn)先設(shè)定了光束接收的目標(biāo)位置坐標(biāo)，通過一個(gè)壓電偏轉(zhuǎn)鏡系統(tǒng)對(duì)光束產(chǎn)生角度振動(dòng)干擾，再通過PSD位置探測(cè)器檢測(cè)光束的實(shí)際坐標(biāo)位置，并將位置電壓信號(hào)反饋到芯明天壓電控制器的傳感模塊，傳感模塊將位置信號(hào)進(jìn)行處理并對(duì)用于補(bǔ)償?shù)膲弘娖D(zhuǎn)鏡施加相應(yīng)的補(bǔ)償電壓信號(hào)，該壓電偏轉(zhuǎn)鏡產(chǎn)生與干擾信號(hào)相同的且相反方向的角度偏轉(zhuǎn)，從而使得光束傳輸?shù)侥繕?biāo)位置，實(shí)現(xiàn)光的快速、傳輸，例如成像、光通信等應(yīng)用。

    與采用內(nèi)置應(yīng)變傳感器的閉環(huán)版本壓電偏轉(zhuǎn)鏡相比，開環(huán)快速壓電偏轉(zhuǎn)鏡具有更快的響應(yīng)速度及更高的分辨率，因此采用外部PSD位置探測(cè)器檢測(cè)，可提高光束的調(diào)整速度，另外，它可直接對(duì)光斑位置進(jìn)行測(cè)量，是光束偏轉(zhuǎn)方向的直接反應(yīng)。

    實(shí)驗(yàn)效果如下圖所示，壓電偏轉(zhuǎn)鏡控制器（用于擾動(dòng)）對(duì)擾動(dòng)壓電偏轉(zhuǎn)鏡施加正弦電壓信號(hào)，擾動(dòng)壓電偏轉(zhuǎn)鏡產(chǎn)生正弦規(guī)律擾動(dòng)，補(bǔ)償壓電偏轉(zhuǎn)鏡對(duì)該擾動(dòng)信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償，終達(dá)到穩(wěn)定。

    芯明天公司不僅可提供配置有外部PSD位置探測(cè)器的壓電偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，同時(shí)，我們也可提供芯明天壓電偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)與用戶外部位置探測(cè)器的集成服務(wù)。

推薦使用芯明天壓電偏轉(zhuǎn)鏡控制器