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壓電偏轉(zhuǎn)鏡是光學系統(tǒng)中用于校正光束傳播方向和調(diào)整光路傾斜誤差的關(guān)鍵性器件，也常被稱為“快反鏡"、“傾斜鏡"、“章動鏡"、“傾斜臺"等。

由于每個壓電偏轉(zhuǎn)鏡用戶的應用環(huán)境對反射鏡片的要求不同，例如反射率、輕量化要求等，因此，在通常情況下，芯明天的壓電偏轉(zhuǎn)鏡是不配備反射鏡片的，確切的講，是反射鏡片下方的傾斜臺。

對于光學元件因熱變形或光束傳播中的外界干擾等原因引起的光路偏移，壓電偏轉(zhuǎn)鏡可以起到補償作用，補償速度可達毫秒級，補償?shù)木瓤蛇_納弧度級，因此，被廣泛應用于自適應光學、目標指向、精密跟蹤、光束控制等應用。

壓電偏轉(zhuǎn)鏡的快速響應

芯明天壓電偏轉(zhuǎn)鏡是一種快速控制反射鏡，在這個快反系統(tǒng)中，反射鏡片是該系統(tǒng)的主要載荷，它的尺寸、重量將影響著快反系統(tǒng)的諧振頻率及響應速度。以芯明天P33系列壓電偏轉(zhuǎn)鏡為例，同一型號下，負載鏡片重量越大，其諧振頻率將越低，如下圖所示。

諧振頻率越低，相應的工作頻率也將隨之降低。

反射鏡片的重量也會影響到壓電偏轉(zhuǎn)鏡的響應速度，響應速度與工作頻率的定義是不同的，通常指的是由零位到達目標位置所需的時間。但在實際應用中，響應速度經(jīng)常被以帶寬來表述。下圖為實測芯明天P34.T2S壓電偏轉(zhuǎn)鏡配套E51.B3壓電控制器，達80%偏轉(zhuǎn)行程的響應時間為3ms，帶載200g負載后達滿行程的響應時間約15ms。

壓電偏轉(zhuǎn)鏡的高轉(zhuǎn)向精度

芯明天壓電偏轉(zhuǎn)鏡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是由多支壓電陶瓷來驅(qū)動，可通過差分控制方式來驅(qū)動壓電偏轉(zhuǎn)鏡頂端移動臺面的偏轉(zhuǎn)。

在高精度、高穩(wěn)定性的電壓驅(qū)動下，壓電陶瓷的直線位移步進可在幾個納米范圍，轉(zhuǎn)換為壓電偏轉(zhuǎn)鏡移動臺面的偏轉(zhuǎn)運動后，可使得壓電偏轉(zhuǎn)鏡的偏轉(zhuǎn)分辨率在納弧度級。

但壓電陶瓷具有遲滯和蠕變特性，它的電壓與位移曲線呈現(xiàn)大致線性，但在相同電壓下的重復性很低。在動態(tài)快速掃描應用中，可不受該特性的影響，但在靜態(tài)或要求重復度的掃描應用中，是不希望存在該特性的。

為解決此問題，芯明天公司通過在壓電偏轉(zhuǎn)鏡內(nèi)部集成閉環(huán)傳感器，不僅不會增加壓電偏轉(zhuǎn)鏡的外形尺寸，同時保證了壓電偏轉(zhuǎn)鏡掃描及定位的精度。

下圖中為開環(huán)P33.T8K與閉環(huán)P33.T8S 壓電偏轉(zhuǎn)鏡的電壓與偏轉(zhuǎn)角度曲線，從曲線中可看出，配有閉環(huán)傳感器的P33.T8S壓電偏轉(zhuǎn)鏡的電壓與位移曲線可呈線性關(guān)系。

壓電偏轉(zhuǎn)鏡的鏡片安裝方式

芯明天壓電偏轉(zhuǎn)鏡/臺與反射鏡片間的安裝分為粘接、機械夾持、定制鏡片座或定制鏡片帽四種方式，其中較為普遍的方式為粘接和定制鏡片安裝夾具。

粘接安裝

標準鏡片的抱夾安裝

定制鏡片安裝座/帽安裝

需要注意的是，采用額外機械夾持的鏡片安裝方式，會增大壓電偏轉(zhuǎn)鏡的載荷，從而降低壓電偏轉(zhuǎn)鏡的諧振頻率及工作頻率。而粘接方式，對頻率影響較小。

如下圖所示，是5臺壓電偏轉(zhuǎn)鏡的壓電控制器集成于一體，它是基于芯明天E70.D3S系列壓電控制器進行安裝結(jié)構(gòu)改裝，使其更易于集成到用戶的使用結(jié)構(gòu)中。該壓電控制器的工作帶寬可達10kHz。

壓電偏轉(zhuǎn)鏡的強抗振能力

對于在外界振動特殊環(huán)境中的應用，芯明天公司采用抗振加固型壓電偏轉(zhuǎn)鏡，對內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行加固，更換宇航器件，改變閉環(huán)方式，獲取更高定位精度。

定制航空航天擺鏡抗振測試安裝圖