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如何通过压电偏转镜进行画圆、斜线操作

首先,科普一下 ,什么是压电偏转镜?

压电偏转镜,又名压电倾斜镜、压电精瞄镜,它的内部是由压电陶瓷叠堆驱动,它可以产生θx、θy两个方向的同时偏转,一般可达的偏转行程为2度左右,同时也可产生Z向的升降运动,升降的位移一般为几百微米。

压电偏转镜的特点是偏转精度高,可达纳弧度量级;响应速度快,可达毫秒量级;体积小巧,易集成;性能不受磁、辐射等影响;可在超低温下使用,且可表现的产品性能等。

压电偏转镜的负载一般为反射镜片或透射镜片。

 

那么,压电偏转镜的功能是什么呢?

压电偏转镜的负载一般为反射镜片,反射镜片即可反射光,如果入射光的入射角度不变,通过压电偏转镜的偏转运动,就可以改变反射光的方向,并且压电偏转镜的响应速度可达毫秒,可快速改变反射光的方向。因压电偏转镜的纳弧度级偏转精度,因此,压电偏转镜也非常适于远距离的光路方向调节与对准。

 

压电偏转镜利用的是什么原理呢?

如前文所述,压电偏转镜是由压电陶瓷叠堆来驱动,对于一个二维偏转的压电偏转镜,它的内部需要两对压电陶瓷叠堆,以90度角度平分放置,每一对压电陶瓷叠堆通过一推一拉的方式来产生一个维度的偏转。

 

如何控制压电偏转镜产生偏转运动呢?

压电偏转镜的动力源自内部的压电陶瓷叠堆,压电陶瓷叠堆是由压电控制器来输出0~120V电压信号驱动,每轴的一对压电陶瓷叠堆通过差分方式控制,因此压电偏转镜要实现两轴的偏转就需要具有三个控制通道且其中一个通道为恒压的压电控制器来控制,从下图中您更容易get到。

 

已经对压电偏转镜进行了介绍,并了解了压电偏转镜的功能、原理及控制方法,那么,如何设置使得压电偏转镜反射光的光斑进行画圆运动呢?

首先,我们要了解,压电偏转镜的偏转角度与压电控制器的输出电压成线性正比关系,如下图所示。

 

因此,如果压电控制器输出一个正弦波来控制压电偏转镜,压电偏转镜的偏转角度的变化也将呈现正弦波形。

 

了解压电偏转镜的摆动特性,那么,只需使得θx、θy两个方向的偏转相位相差90度,即可得到一个画圆的运动。

 

那么,相位差如何能简单的实现呢?

通过芯明天E01.D3压电控制器的键盘操作,即可完成压电偏转镜的画圆运动设置。E01.D3支持相位设置,只需将两个可变输出电压的控制通道输出相位调节为90度,并分别设置正弦波形输出、峰峰电压值、频率值及偏置电压值,启动输出即可。

 

运动效果如下图所示。

 

那又如何设置压电偏转镜使得反射光的光斑画斜线呢?

Very easy!只需将两个可变输出电压的控制通道输出相位调节为0度,并分别设置正弦波形输出、峰峰电压值、频率值及偏置电压值,启动输出即可。

 

运动效果如下图所示。

 

除了从键盘操作上来实现反射光的方向调节,也可以通过芯明天的控制软件来控制,一样可达到键盘操作的效果,并且,芯明天提供的控制软件支持二次开发,可自由编程您需要的功能!

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