1、快反鏡簡介
快速反射鏡 (Fast Steering Mirror, FSM)(下面簡稱快反鏡) 是一種精密的光學元件,廣泛應用于激光通信、圖像穩(wěn)定系統(tǒng)、天文望遠鏡等光電系統(tǒng)中。它具有體積小、定位精度高、帶寬高、響應速度快等優(yōu)點。以下是關于快反鏡的詳細介紹:
工作原理:快反鏡通過控制反射鏡面的位置,實現(xiàn)對光束方向的精確控制。它通常與高靈敏度、高響應速度的傳感器相結合,構成高精度光學掃描跟蹤系統(tǒng),具有極高的角度分辨率、響應速度和帶寬。
分類:快反鏡可以根據(jù)不同的分類標準分為多種類型,如按驅(qū)動方式可分為音圈電機驅(qū)動、壓電陶瓷驅(qū)動等;按反射鏡面數(shù)量可分為單反射鏡和雙反射鏡等;按外形可分為圓形、矩形等。
技術特點:快反鏡具有高閉環(huán)帶寬、高控制精度和數(shù)字控制等技術特點,這些特點使得快反鏡在激光通信、天文觀測等領域具有獨特的優(yōu)勢。
應用領域:快反鏡在激光通信、圖像穩(wěn)定系統(tǒng)、天文望遠鏡等光電系統(tǒng)中都有廣泛的應用。例如,在激光通信中,快反鏡用于控制光束的方向,提高通信質(zhì)量;在天文望遠鏡中,快反鏡用于跟蹤和穩(wěn)定望遠鏡的指向,提高觀測精度。
發(fā)展趨勢:快反鏡的發(fā)展趨勢包括高閉環(huán)帶寬、高控制精度和數(shù)字控制。這些發(fā)展趨勢將有助于提高快反鏡的性能和應用范圍。
市場前景:快反鏡在激光通信、自動駕駛、激光雷達等領域的應用前景廣闊,隨著技術的不斷發(fā)展和市場需求的增加,預計未來市場將保持增長趨勢。
2、壓電快反鏡解決方案
快反鏡作為光路收發(fā)端之間控制光束方向的精密光電儀器具有高分辨率、高精度、快響應等技術優(yōu)勢,目前已廣泛應用于衛(wèi)星激光通信、自適應光學成像、高精度激光瞄準等多個領域。
傳統(tǒng)快反鏡的解決方案為音圈電機快反鏡與壓電陶瓷快反鏡。利用通電導體在磁場中受到洛倫茲力的方式提供驅(qū)動力的音圈電機快反鏡具有大行程、低驅(qū)動電壓、高承載力等優(yōu)點,但其不足在于容易受到環(huán)境溫度與磁場干擾而影響器件性能,響應頻率往往低于壓電陶瓷快反鏡。
利用材料的逆壓電效應提供驅(qū)動力的壓電陶瓷快反鏡擁有小體積、大驅(qū)動力、高分辨率、快響應等優(yōu)點,但其不足在于抵抗沖擊能力較差、壓電陶瓷存在介電與遲滯等非線性特性、往往需要放大結構來拓展位移等。正是由于壓電陶瓷存在遲滯和蠕變特性,就必須通過閉環(huán)反饋的方式對這種非線性特性進行校正,從而保證快反鏡的光束指向精度。電阻應變片具有分辨率高、頻率響應特性好、體積小、結構簡單、便于集成等特點,被廣泛應用于各種壓電陶瓷精密驅(qū)動裝置中。通常而言,應變片粘貼在壓電陶瓷表面,用于測量壓電陶瓷的伸長量,進行閉環(huán)反饋控制。
由于壓電陶瓷快反鏡對性能要求較高,要求系統(tǒng)具有高帶寬、高線性度、高穩(wěn)定性,因此對控制器提出了更高的要求。
3、為什么選擇隱冠半導體
隱冠半導體壓電部門專注于精密定位執(zhí)行器及運動系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)制造、銷售;是國內(nèi)壓電領域極少數(shù)擁有從壓電陶瓷材料到壓電陶瓷電機再到納米精度壓電運動臺全產(chǎn)品鏈研發(fā)與批量生產(chǎn)能力的高科技企業(yè),公司具有豐富的產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗。
隱冠可提供疊堆型壓電陶瓷,具有亞毫秒的響應時間和亞納米分辨率,最大位移達180微米,推力高達4000N,可滿足新式快反鏡的掃描速度快、偏轉(zhuǎn)范圍大、響應頻率高等需求。隱冠自研自產(chǎn)的疊堆型壓電陶瓷可以在較低電壓下產(chǎn)生較大的驅(qū)動位移。搭配的自研自產(chǎn)的壓電伺服驅(qū)控器,可以實現(xiàn)壓電快反鏡高精度、高響應閉環(huán)運動應用。
公司具有豐富的產(chǎn)品規(guī)格和種類以匹配不同的快反鏡結構設計。公司可提供整套壓電陶瓷控制系統(tǒng),可實現(xiàn)快速安裝、替換及維護。
針對客戶的個性化集成需求,公司可以定制封裝尺寸、電壓、行程、金屬端件等,以滿足機械剛度和穩(wěn)定性,以保證快反鏡系統(tǒng)的可靠性和長期運行效果。
同時公司針對客戶特定需求和具體應用場景,集成應變片實現(xiàn)閉環(huán)控制,以有效地消除壓電陶瓷堆疊的非線性影響;并配置自研適配的驅(qū)控器,實現(xiàn)產(chǎn)品組合的技術和成本優(yōu)勢。