鐘貴明,韓小帥,張昕,婁軍強(qiáng),馬劍強(qiáng)
(寧波大學(xué)機(jī)械工程與力學(xué)學(xué)院,浙江寧波315211)
自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)探測光學(xué)系統(tǒng)中的波面畸變,并控制變形鏡鏡面變形進(jìn)行波前像差的補(bǔ)償,使系統(tǒng)達(dá)到或接近衍射極限,在天文成像[1]、視覺科學(xué)[2]和高能激光器[3]等領(lǐng)域中發(fā)揮重要的作用。變形鏡是自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)中的核心器件,其性能直接決定了系統(tǒng)的波前校正能力?;趬弘姴牧向?qū)動的變形鏡因其優(yōu)異的驅(qū)動性能,是目前較為常用的一類變形鏡。其大致可分為兩大類,一類為壓電執(zhí)行器陣列式變形鏡,其由離散的壓電執(zhí)行器陣列通過連接柱推動薄鏡面變形[4-6],主要用于致動器數(shù)目要求多且對校正帶寬要求較高的場合;另一類為雙壓電片變形鏡,由一層或多層壓電層和鏡面層粘接組成,利用壓電材料的橫向壓電效應(yīng)帶動鏡面產(chǎn)生彎曲變形[7-9],具有較高的交聯(lián)值,對低階像差校正能力較強(qiáng)。傳統(tǒng)的壓電執(zhí)行器陣列式變形鏡采用堆棧式執(zhí)行器驅(qū)動,具有變形量大、諧振頻率高的特點(diǎn),但價(jià)格昂貴限制了其應(yīng)用[10]。
中國中科院成都光電技術(shù)研究所和美國Xinetics 公司等[11-12]通過改進(jìn)執(zhí)行器結(jié)構(gòu),采用橫向壓電效應(yīng)的執(zhí)行器結(jié)構(gòu)形式,提升了變形鏡的執(zhí)行器密度,促進(jìn)了整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)的緊湊化,但是制作過程比較復(fù)雜,主要應(yīng)用于天文領(lǐng)域。為了降低成本,荷蘭OKO 公司[13]提出了一種壓電陶瓷管驅(qū)動的變形鏡,陶瓷管執(zhí)行器比傳統(tǒng)的堆疊執(zhí)行器成本更低,但價(jià)格仍然較高。……