專利名稱：小型高速壓電傾斜反射鏡的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是一種小型高速壓電傾斜反射鏡，屬于光束控制技術中光學波前校正技術領域，特別涉及高速壓電傾斜反射鏡的設計制造技術領域。
高速壓電傾斜反射鏡以其高速(響應時間≤1ms)、高精度(分辨率0．1″)的能動可控特性，應用于多種光學系統(tǒng)的光束控制中，可以完成校正傾斜誤差，精密光學跟蹤、光束穩(wěn)定或光束掃描等等多種功能。
兩維(或一維)高速壓電傾斜反射鏡，通常是采用三個壓電驅(qū)動器固定于鏡座底板與反射鏡之間，其中一個壓電驅(qū)動器為固定支點，另外兩個壓電驅(qū)動器分別為推動反射鏡繞x軸或y軸轉(zhuǎn)動的活動支點。其不足之處在于1、每一個壓電驅(qū)動器均采用多片壓電陶瓷疊加粘接并聯(lián)而成，三個驅(qū)動器的制作工作量大，周期長，成本高。
2、由于傾斜鏡要保證壓電驅(qū)動器的剛度和位移量、驅(qū)動器的尺寸不能做得太小，故整個傾斜鏡尺寸較大，體積、重量大，使用范圍受限，尤其無法滿足航天技術領域，特別是小衛(wèi)星的應用。
本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術的不足而提供一種體積小、重量輕、成本低，用途廣泛的微小型高速壓電傾斜反射鏡。
本發(fā)明的目的可以通過以下措施來達到小型高速壓電傾斜反射鏡，其x、y兩個方向的驅(qū)動器是集中在每一塊壓電陶瓷片上的，即在一壓電陶瓷片上至少集成有偶數(shù)個分別作為x和y方向的驅(qū)動單元，x、y方向的驅(qū)動單元的一面為正極，另一面為負極，多片帶有偶數(shù)個分別作為x和y方向的驅(qū)動單元的壓電陶瓷片對應疊加粘接并聯(lián)構(gòu)成集成式多點整體結(jié)構(gòu)壓電驅(qū)動器，其一端固定于鏡座底板，另一端與反射鏡聯(lián)結(jié)。
本發(fā)明的目的還可以通過以下措施來達到每一壓電陶瓷片集成有兩個作為x和y方向的驅(qū)動單元，并與中心固定支點呈三角形分布；每一片壓電陶瓷片上集成有四個兩兩作為x和y方向的驅(qū)動單元，并與中心固定支點呈中心對稱分布；每一壓電陶瓷片上x、y方向的驅(qū)動單元的正極和負極引線分別由側(cè)面引出，各片正負極各自對應并聯(lián)后分別與高壓放大器相連接。


圖1為實施例1壓電陶瓷片正面結(jié)構(gòu)2為實施例1壓電陶瓷片背面結(jié)構(gòu)3為實施例2壓電陶瓷片正面結(jié)構(gòu)4為實施例2壓電陶瓷片背面結(jié)構(gòu)5為本發(fā)明結(jié)構(gòu)圖本發(fā)明下面將結(jié)合附圖作進一步詳述如圖1所示，每一片壓電陶瓷片(4)上集成有兩個分別作為x、y方向的驅(qū)動單元(1)、(2)，并與中心固定支點(3)呈三角形分布，正面為正極，背面為負極(如圖2所示)。各驅(qū)動單元的正極引線(5、6)，負極引線(7、8)由側(cè)面引出。
如圖3所示，每一片壓電陶瓷片(4)上集成有四個作為x、y方向的驅(qū)動單元(1)、(2)，并與中心固定支點(3)呈中心對稱排列分布，其正面為正極，背面為負極(如圖4所示)。各驅(qū)動單元的正極引線(9、10、11、12)和負極引線(13、14、15、16)均由側(cè)面引出。
如圖5所示，將多片帶有如上述圖1、2或圖3、4有x、y方向驅(qū)動單元的壓電陶瓷片(4)按每個驅(qū)動單元對應疊加粘接并聯(lián)構(gòu)成集成式多點壓電驅(qū)動器(17)，驅(qū)動器(17)的正面粘接反射鏡(19)，其反面固定粘接在鏡座底板(18)上。各驅(qū)動單元的正負極引線由側(cè)面引出各自對應并聯(lián)分別與高壓放大器連接。
工作時，高壓放大器分別施加給集成式多點驅(qū)動器(17)正負外電壓，x、y兩個方向的驅(qū)動單元(1)、(2)發(fā)生變形，推動反射鏡分別繞x、y軸作正、負方向傾斜。
本發(fā)明相比已有技術具有如下優(yōu)點采用多片帶有偶數(shù)個分別作為x、y方向的驅(qū)動單元的壓電陶瓷片，按各驅(qū)動單元對應疊加粘接并聯(lián)構(gòu)成的集成式多點整體結(jié)構(gòu)壓電驅(qū)動器，一端固定于鏡座底板，另一端固定反射鏡的結(jié)構(gòu)，大大縮小了傾斜鏡的尺寸，同樣產(chǎn)生±1′傾斜量的傾斜鏡尺寸可減小至φ20×30，比原來要小4～5倍，重量減小6～9倍。諧振頻率可提高一倍以上，至少可達到600Hz。由于制得驅(qū)動器的原材料與工作量的減小，成本至少降低一倍以上。由于體積減小，重量小和高性能，擴大了應用范圍，主要是能夠應用到航天領域中去，特別是小衛(wèi)星上面可以采用，解決國家的急需。
權利要求
1.小型高速壓電傾斜反射鏡，鏡座底板與反射鏡之間的x、y軸相交中心處為固定支點，受高壓放大器信號驅(qū)動的x、y壓電驅(qū)動器固定于鏡座底板與反射鏡之間，是分別推動反射鏡繞x、y軸轉(zhuǎn)動的活動支點，其特征在于一壓電陶瓷片(4)上集成有偶數(shù)個分別作為x、y方向的驅(qū)動單元(1)、(2)，驅(qū)動單元的一面為正極，另一面為負極，多片帶有偶數(shù)個作為x、y方向的驅(qū)動單元的壓電陶瓷片(4)，按各驅(qū)動單元對應疊加粘接并聯(lián)構(gòu)成集成式多點整體結(jié)構(gòu)壓電驅(qū)動器(17)，驅(qū)動器(17)的正面連接反射鏡(19)，背面固定連接于鏡座底板(18)。
2.如權利要求1所述的小型高速壓電傾斜反射鏡，其特征在于每一壓電陶瓷片(4)上集成有x、y兩個驅(qū)動單元(1)、(2)，并與中心固定支點(3)呈三角形分布。
3.如權利要求1所述的小型高速壓電傾斜反射鏡，其特征在于每一片壓電陶瓷片(4)上集成有四個分別作為x、y方向的驅(qū)動單元(1)、(2)，并與中心固定支點(3)呈中心對稱排列分布。
4.如權利要求1或2所述的小型高速壓電傾斜反射鏡，其特征在于每一片壓電陶瓷片(4)上的x、y方向的驅(qū)動單元(1)、(2)的正負極引線(5)、(6)、(7)、(8)由側(cè)面引出，正負極(7)、(8)各自并聯(lián)分別與高壓放大器相連接。
5.如權利要求1所述的小型高速壓電傾斜反射鏡，其特征在于每片壓電陶瓷片(4)上的x、y方向的驅(qū)動單元，兩個驅(qū)動單元(1)的正負極引線(9)、(10)、(13)、(15)和兩個驅(qū)動單元(2)的正負極引線(11)、(12)、(14)、(16)從側(cè)面引出，并一一對應并聯(lián)。
全文摘要
小型高速壓電傾斜反射鏡,屬于光束控制光學波前校正技術領域,其特征是一壓電陶瓷片(4)上集成有偶數(shù)個分別作為x、y方向的驅(qū)動單元(1)、(2),驅(qū)動單元一面為正極,一面為負極;多片帶有偶數(shù)個作為x、y方向的驅(qū)動單元的壓電陶瓷片(4),按各驅(qū)動單元對應疊加粘接并聯(lián)構(gòu)成集成式多點整體結(jié)構(gòu)壓電驅(qū)動器(17),驅(qū)動器(17)的正面連接反射鏡(19),背面固定連接于鏡座底板(18)。本產(chǎn)品具有體積小、重量輕、成本低、性能好、應用范圍廣等優(yōu)點。
文檔編號H01L41/09GK1282878SQ99115049
公開日2001年2月7日 申請日期1999年7月30日 優(yōu)先權日1999年7月30日
發(fā)明者凌寧 申請人:中國科學院光電技術研究所