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    壓電偏轉(zhuǎn)鏡是以PZT壓電疊堆陶瓷作為驅(qū)動元件，內(nèi)部采用無摩擦撓曲鉸鏈導(dǎo)向結(jié)構(gòu)設(shè)計，外部機械結(jié)構(gòu)通過內(nèi)部多支PZT壓電陶瓷的伸縮來實現(xiàn)單軸或多軸角度偏轉(zhuǎn)運動，具有的運動精度和超高的穩(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)行實時位置監(jiān)測

 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)實時位置檢測，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位置探測器為外部檢測設(shè)備，實現(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)用戶的實際使用需求及光學(xué)的特點，芯明天公司推出了基于外部PSD位置傳感進(jìn)行閉環(huán)實時位置檢測的壓電偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)。原理如下圖。

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

    PSD位置探測器可對快速壓電偏轉(zhuǎn)鏡反射光束的光斑進(jìn)行實時位置檢測，并反饋給壓電偏轉(zhuǎn)鏡控制器，壓電控制器對PSD位置探測器反饋的傳感器信號進(jìn)行放大、采集，同時，輸出相應(yīng)的補償控制電壓信號，快速壓電偏轉(zhuǎn)鏡根據(jù)補償控制電壓信號進(jìn)行快速角度調(diào)整，使得光信號準(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)實驗

    芯明天通過實驗對利用PSD位置控制器實現(xiàn)壓電偏轉(zhuǎn)鏡系統(tǒng)的閉環(huán)控制進(jìn)行演示。實驗搭建結(jié)構(gòu)如下圖所示。

    該實驗先設(shè)定了光束接收的目標(biāo)位置坐標(biāo)，通過一個壓電偏轉(zhuǎn)鏡系統(tǒng)對光束產(chǎn)生角度振動干擾，再通過PSD位置探測器檢測光束的實際坐標(biāo)位置，并將位置電壓信號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進(jìn)行處理并對用于補償?shù)膲弘娖D(zhuǎn)鏡施加相應(yīng)的補償電壓信號，該壓電偏轉(zhuǎn)鏡產(chǎn)生與干擾信號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位置探測器檢測，可提高光束的調(diào)整速度，另外，它可直接對光斑位置進(jìn)行測量，是光束偏轉(zhuǎn)方向的直接反應(yīng)。

    實驗效果如下圖所示，壓電偏轉(zhuǎn)鏡控制器（用于擾動）對擾動壓電偏轉(zhuǎn)鏡施加正弦電壓信號，擾動壓電偏轉(zhuǎn)鏡產(chǎn)生正弦規(guī)律擾動，補償壓電偏轉(zhuǎn)鏡對該擾動信號進(jìn)行補償，終達(dá)到穩(wěn)定。

    芯明天公司不僅可提供配置有外部PSD位置探測器的壓電偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，同時，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器的集成服務(wù)。

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