[发明专利]变形镜及其致动器组件

说明书

技术领域

本发明涉及精密位移传递技术领域，特别是涉及一种变形镜及其致动器组件。 

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。 

变形反射镜式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。 

然而，在长时间使用可变形镜后，由于弹性簧片为易损件，很容易出现弹性部件发生永久形变或损毁，从而影响变形镜镜面负向变形度不到位，降低了变形镜的工作精度，甚至缩短了变形镜的使用寿命。 

另外，现有的变形镜系统的致动器是在底座上直接进行装配的，因此当部件（例如弹性簧片）发生故障需要更换或维修时需要在底座上进行拆卸和重组装，其操作复杂繁琐，提升了变形镜的维护成本。 

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种便于安装和拆卸且使用寿命长、工作精度高的变形镜的致动器组件。 

本发明的另一个目的在于提出一种具有该致动器组件的变形镜。 

根据本发明的一方面实施例的变形镜的致动器组件，包括;致动筒；推进器，所述推进器沿直线可前后移动地设在所述致动筒内且所述推进器从所述致动筒的前端壁伸出；第一和第二磁铁，所述第一和第二磁铁沿前后方向且同极相对地设在所述致动筒内，所述第一和第二磁铁位于所述致动筒的前端壁和所述推进器之间以通过同性磁极排斥力向后推动所述推进器；致动器，所述致动器设在所述致动筒内以沿直线方向推动所述推进器先前移动或允许所述推进器向后移动；和密封圈，所述密封圈设在所述致动筒内以封闭所述致动筒的后端部。 

由此，根据本发明实施例的变形镜的致动器组件，通过同极相对设置的第一和第二磁铁所产生的排斥力推动推进器向后移动，因此无需安装弹性部件，并且能够保证制动器组件的工作精度，延长了制动器组件的使用寿命。另外，本发明实施例的变形镜的致动器组件结构紧凑，适用多种工作场合。 

另外，根据本发明的变形镜的致动器组件还具有如下附加技术特征： 

根据本发明的一个实施例，所述致动器为步进电机或柱状压电陶瓷并通过伸长或收缩在沿直线方向上推动所述推进器向前移动或允许所述推进器向后移动。 

根据本发明的一个实施例，还包括设在所述致动筒内的定位器，所述致动器位于所述定位器内以沿直线伸长或收缩。 

根据本发明的一个实施例，所述定位器的外周面上设有延伸至所述定位器的后边沿第一开槽，所述致动筒的外周面上设有与所述第一开槽对应且延伸至所述致动筒的后边沿的第二开槽，所述致动器的电源线通过所述第一开槽和第二开槽形成的缝隙从所述定位器和致动筒内引出。