[发明专利]变形镜

说明书

技术领域

本发明涉及一种变形镜，可应用于精密传递微小位移，并能用于改变能动光学的光学元件面形。

背景技术

变形镜，又称变形反射镜，主要运用于各种自适应光学系统之中，作为波前校正器件校正波前误差，在自适应光学系统中起着极其重要的作用，是自适应光学系统中的重要部件之一，变形镜的研究和发展关系到整个自适应光学系统的校正能力和校正精度。

变形反射镜是通过改变自己表面面形来补偿波前相位畸变，可分为连续表面形和分立表面两种类型。

连续表面变形镜，其优点是可以得到连续的面形，校正精度高，其缺点是面形的变形量比较小。连续表面的变形反射镜又可分为整体致动和分立致动两种。整体致动主要有双压电变形镜和薄模变形镜，其特点是当控制电压作用于某一致动单元时，整个反射镜面都将产生变形，这类变形镜主要用于与曲率波前传感器配合校正波前畸变的低阶模式部分。

分立致动变形镜的一个特点是当控制电压作用于一个致动器时，只有该致动器相邻区域产生局部变形。其中致动方向平行于镜面时，致动器作用于反射镜边缘，只能用于校正离焦和像散等特定像差，因此在自适应光学系统里的应用受到了局限。致动方向垂直于镜面的连续表面变形镜可以校正各阶像差，而且能达到很高的校正精度，因此成为自适应光学系统中应用最广的一种波前校正器。

国内在高调节度的可变形镜系统方面的研究较早，在1986年即建立起了第一套激光波面校正系统（详见学术报告文献，姜文汉，自适应光学技术，《中国工程院第二次院士大会学术报告汇编》，1995年7月），其调节口径是70mm*70mm。从应用上看，到目前为止，在这方面应用最成功的就是美国劳伦斯·利费莫尔国家实验室的激光核聚变系统。他们采用由Beamlet公司研制成功的400mm*400mm的可变形镜系统。该系统采用电磁制动器制动的方式，致动器采用六边形布局方式，实现了大口径（400mm*400mm）和较高调节精度的性能。其位移传递系统采用的方式是，致动器直接接触弹性簧片，弹性簧片与能动光学镜面粘连在一起。这样致动器的正向运动位移直接反应到光学镜面上，其负向位移则因弹性簧片的回复力来实现。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种可以改变能动光学的光学元件面形，并且能够达到较高的调节精度的变形镜。

根据本发明实施例的变形镜，包括：基座，所述基座上具有沿上下方向贯通所述基座的致动通道；压电驱动器，所述压电驱动器安装在所述致动通道内且所述压电驱动器的推进头突出于所述基座的上表面；致动通道封闭片，所述致动通道封闭片与所述基座相连以将所述压电驱动器封闭在所述致动通道内；和镜体，所述镜体与所述压电驱动器的推进头相连。

根据本发明实施例的变形镜，采用压电驱动器提供预紧力，使变形镜产生形变，可以改变能动光学的光学元件面形，并且能够达到较高的调节精度。

另外，根据本发明上述实施例的变形镜还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个示例，所述压电驱动器包括金属外壳和设在所述金属外壳内的压电陶瓷。

根据本发明的一个示例，所述金属外壳构造成弹簧状。

根据本发明的一个示例，所述压电陶瓷与所述金属外壳过盈配合。

根据本发明的一个示例，所述变形镜还包括微调旋钮，所述致动通道封闭片上具有与所述微调旋钮相适配的通孔，所述微调旋钮设在所述致动通道封闭片上且与所述压电驱动器的下端相连。

根据本发明的一个示例，所述变形镜还包括碟簧，所述碟簧设在所述致动通道内，所述压电驱动器的推进头穿过所述碟簧。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的变形镜的示意图；和

图2是根据本发明一个实施例的变形镜的压电驱动器的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。