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压电运动平台在光纤对准中的应用

当两根光纤接续时,由于两光纤位置、形状、结构等的差异,造成能量并不能100%的从一根光纤进入另一根光纤,即会出现连接损耗。为了尽量地减小连接损耗,两根光纤之间必须精密对准。

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图片来源于网络

光通讯是利用光波来载送信息,实现通信。在光通讯器件的生产使用中,光纤对准是一项最基本,也是最重要的操作。多模光纤可以采用外径对合法。而单模光纤必须采用芯轴对合。通常采用功率法,即对从光源发出经过对接点处到达光纤末端的光强进行监视。通过不断调整光纤的对应位置,使通过接头处的功率达到最大,也就是达到最大耦合能力,及最小耦合损失(dB)。

一般的光纤对准系统可由以下几个部分组成:机械运动系统、光学系统、运动控制系统等。

 

运动系统组成示意

光纤的对准,可以模拟为空间两根直线的完全重合。为了达到这个目的,需要多个维度的运动调节,直线调节和旋转调节,并要求精度足够高,操作足够方便。

芯明天三维压电螺钉平台、六轴压电纳米定位台以其纳米级别的调节精度、方便的软件操作成为光纤对准系统中不可缺少的部分。

在光纤端面切割足够平整情况下,可采用如下图中所示的光纤对准结构。其中毫米行程的压电螺钉运动平台提供三维的宏动调节,位移增量可控制在30nm以内;而六轴压电纳米定位台(X、Y、Z、θx、θy、θz)可提供微米级直线位置调节及毫弧度级角度位置调节,具有纳米级直线精度与纳弧度级角度精度,保证光纤对准的准确性。此外,六轴压电运动平台的响应速度达毫秒,可快速进行光纤的精确对准。

芯明天三维压电螺钉平台、三维压电定位平台及压电偏转平台以其纳米级别的调节精度、方便的软件操作成为光纤对准系统中不可缺少的部分。

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三维压电螺钉运动平台 - XYZ粗调

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芯明天XYZ65N81K26是一款采用压电螺钉驱动的XYZ三维运动平台,可实现毫米级大行程位置调整,行程可达25.4mm/轴,同时可实现纳米级位移增量,广泛应用于精密定位及半导体测试等领域。同时适用于真空应用环境要求,真空度可达10^-5Pa。

特点

• XYZ向运动

• 行程可达25.4mm/轴

• 分辨率达0.5μm

• 真空度10^-5Pa

• 可定制闭环版本、更高真空版本

 

压电六轴运动平台

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芯明天具有多种压电六轴运动平台,是可产生θx、θy、θz、X、Y、Z六轴运动的工作平台,分为并联结构型、串联结构型,其中并联结构型是通过六支压电促动器的并联协调伸缩实现空间内六个自由度的运动,串联结构型的台体结构更加紧凑。两种结构都可选择闭环版本获取更高的定位精度,适用于六自由度微操作、微电子精密加工、检测等应用。
特点

• X、Y、Z、θx、θy、θz六轴运动

• 微米级直线运动

• 毫弧度级角度运动

• 毫秒级快速响应

此外,芯明天具有多种直线压电促动器、三轴压电纳米定位台、二维θx、θy压电偏转平台,可针对不同的光纤对准结构来选择集成。

 

XYZ精调压电陶瓷促动器-直线运动

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压电陶瓷促动器采用压电陶瓷直驱式结构,特点是出力大、响应速度快,可选配传感器进行闭环反馈。在封装压电陶瓷促动器的顶部和底部分别由螺纹固定,固定方式可定制,如外螺纹、内螺纹、球头、平头等。特点

• 可达百微米行程

• 纳米级分辨率

• 闭环版本具有更高的精度

• 毫秒级响应速度

• 高可靠性

 

三维压电运动平台 - XYZ精调

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P11系列压电纳米定位台为小体积1~3维压电平移台,平台内部采用无摩擦柔性铰链导向机构,一体化的结构设计。机构放大式驱动原理,内置高性能压电陶瓷,可实现100μm位移。闭环版本定位精度可达纳米级。

特点

• 1~3维运动

三维运动位移可达100μm/轴 

• 体积小巧

• 毫秒级响应时间

• 纳米级定位精度

• 真空版本可选

二维压电偏摆台 - θxθy精调

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S54系列是具有中心通孔的二维θxθy轴压电偏摆台,采用无摩擦柔性铰链结构设计,响应速度快、闭环定位精度高,80×80mm中心通孔使其易于集成在显微及扫描等光学系统中。

特点

• θx、θy偏摆运动

• 开环闭环可供选择

• 80×80mm大通孔

• 分辨率高

• 外形超薄

通过集成以上芯明天粗调、精调及角度精调压电运动产品,可进行更加快速、精准的光纤对接,减少对接时间,提高效率,同时,大幅提高光纤对接的精度!

芯明天高精度压电纳米运动产品,提供纳米级高精度与毫秒级响应时间,适用于各类光学及对准应用,不只适于光纤对准,还适用于光栅对准、显微、成像、光束稳定、纳米接合、纳米制造等应用。

 

 


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