[发明专利]横向压电驱动变形镜及其装配方法

说明书

技术领域

本发明属于光学自适应光学系统的波前校正领域，具体涉及一种横向压电驱动变形镜及其装配方法，其用于校正激光器等光学系统的波前像差。

背景技术

应用广泛的横向压电变形镜是自适应光学系统的核心器件。其构造包含反射镜片、粘结层、压电陶瓷片、支撑夹具等。这些结构对变形镜的性能都有一定的影响，进而影响自适应系统的实用性。变形镜的性能指标主要有变形量、谐振频率、空间像差拟合精度、稳定性等。

变形镜装夹方式对影响函数、变形量及器件整体的共振频率都有影响，除了最初采用的周边紧支撑固定外，还有中心支撑边缘自由方式和边缘均匀支撑方式。其中，周边紧支撑最为常见，其边界均匀固定且稳定，但限制了镜面的倾斜和旋转，自由度和行程受到制约。中心支撑边缘自由方式形变率高，但对面形的控制提出很高的要求。边缘均匀支撑方式兼顾前两种的优势，但工艺上难以满足。

为了提升变形量而不降低其它特性，许多改良版的支撑方式陆续出现。“L”形四点支撑，降低了镜面的稳定性和共振频率；多圆柱电极和非电极区域固定支撑尽管提升了变形量，但对镜面的面形变化有影响，易出现透印效应。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、制作安装方便、可有效提升各个电极变形量的横向压电驱动变形镜及其装配方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种横向压电驱动变形镜，包括基座、横向壳套、弹性垫圈、反射镜、压电驱动器、施压装置和接电组件，所述横向壳套横向安装在基座上，所述反射镜和压电驱动器粘接并套装于横向壳套内孔，所述弹性垫圈安装在反射镜边沿，弹性垫圈一端面与横向壳套活动接触，所述施压装置螺纹套装在横向壳套的内孔、且施压装置与弹性垫圈，所述接电组件安装在施压装置上并通过导线与压电驱动器连接。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述弹性垫圈为截面为U形的环状U形垫圈，所述反射镜夹固在所述U形垫圈的环状U形槽内。

所述施压装置包括支撑滑套和螺纹调节环，所述支撑滑套滑套在所述横向壳套内且端面与所述U形垫圈活动接触，所述螺纹调节环螺纹连接于所述横向壳套并活动接触所述支撑滑套，调整所述螺纹调节环在所述横向壳套中螺旋深度控制弹性垫圈的压力。

所述接电组件包括电路板和接线板，所述电路板可拆卸式固装在所述支撑滑套内且其上装设有插头，所述接线板穿套在所述支撑滑套内且其上设有供所述导线穿过的引线孔。

所述基座包括横板和竖板，所述横板与所述竖板可拆卸式固定连接，所述竖板可拆卸式套固所述横向壳套，所述横板可拆卸式固定连接于外设平台。

所述反射镜包括经过抛光的基准面和反射面，其基准面镀有金属膜且与接地导线连接；所述压电驱动器包括接地电极面和区域电极面，其接地电极面通过导电胶与所述反射镜的基准面相粘结；所述接电组件通过导线连接于所述压电驱动器的区域电极面。

所述反射镜为单晶硅反射镜；所述压电驱动器为丝网印刷的压电陶瓷驱动器。

一种基于上述的横向压电驱动变形镜的装配方法，包括以下步骤：

S1：将压电驱动器与反射镜的中心对齐并通过导电胶进行粘接构成层结构部件，并将导线与所述层结构部件的电极分别焊接；

S2：用弹性垫圈夹套并紧固在所述反射镜的侧面及边缘上下表面，并置于施压装置上；

S3：将横向壳套套配于叠放好的所述弹性垫圈和所述施压装置，使所述施压装置固定在所述横向壳套内并施压于所述弹性垫圈；

S4：将与所述层结构部件的电极焊接的导线的另一端与接电组件焊接在一起，将接电组件安装在所述施压装置上；

S5：将装配有夹固有所述层结构部件的弹性垫圈和施压装置的横向壳套横向固定于基座。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的横向压电驱动变形镜，包括基座、横向壳套、弹性垫圈、反射镜、压电驱动器、施压装置和接电组件。横向压电驱动变形镜的支撑方式由传统的周边紧支撑固定改为柔性的弹性垫圈支撑，降低了反射镜的支撑刚度，增大了各电极影响函数的变形量。由于使用了螺旋推进的施压装置，弹性垫圈的装配压力可通过螺纹进行调节，从而使得变形镜的影响函数和响应频率可调。外壳内部组成一个可滑动的整体结构，且外壳内部各主件采用活动接触或螺纹固定，由此，方便各组件的安装和拆卸，及便于安装。本发明的横向压电驱动变形镜的装配方法，安装简单且方便。

附图说明

图1是本发明横向压电驱动变形镜的立体结构示意图。