专利名称：新型集成式多元压电变形反射镜的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种新型集成式压电变形反射镜，涉及自适应光学系统的波前校正器技术领域，属于对多元分立式压电变形镜结构的改进。
光学系统被广泛地应用于多种领域，但一个再好的光学系统，由于外界的动态干扰，就会引起它的光学波前畸变，从而损失系统分辨精度，这是使光学界困扰了几百年而无能为力的老问题，直到自适应光学技术的问世，才解决了这一难题。
自适应光学技术的主要特点就是能实时地探测并校正光学波前畸变，从而使光学系统始终保持良好的光学性能。自适应光学能达到这一要求的关键技术之一就是依靠波前校正器面形可连续改变的变形反射镜。目前最实用的多元分立式压电变形反射镜，其结构采用一块连续镜面的反射镜与一块高刚度平板之间固定连接有若干个构成若干单元的压电驱动器。当对压电陶瓷片的正负极施加外电压时，驱动器沿极化方向产生变形，变形量δ∑=n·d33V,(n压电陶瓷片数，d33压电陶瓷的压电常数，V外电压)，从而使反射镜的连续镜面产生变形，从而起到校正波前畸变的作用。其响应速度达毫秒级，分辨率达纳米级。这种高速、高精度的多元压电变形反射镜其不足之处在于支承连续镜面反射镜的多个分立式压电驱动器，每个压电驱动器代表一个作用单元，每个压电陶瓷驱动器由若干片压电陶瓷片叠加粘结固化而成，每一压电陶瓷片上一面为正极和另一面负极引出，若要制得19单元的压电变形反射镜，就要粘结25个以上的压电驱动器，从而选择出合格的19个压电驱动器使用，其制作工艺复杂，技术难度大，工作量大，费工费原材料，造价高，产品体积也大，如单元数增加，则工作量更大，从而大大限制了自适应光学技术在许多方面的应用，而只能局限于在国家高精尖等重大光学系统中的应用。
本实用新型的目的在于避免上述现有技术的不足而提供一种制造技术工艺比较简单，产品体积小，节约原材料，降低成本的高速高精度新型集成式多元压电变形反射镜。
本实用新型的目的可以通过以下措施来达到连续镜面反射镜的背面与高刚度基板之间固定有一个能构成若干作用单元的压电驱动器，压电驱动器的每一片压电陶瓷片的正极上，在每一个相同位置处均是代表驱动器每一作用单元的寻址电极和寻址导线，压电陶瓷的负极为公共极。
本实用新型的目的还可以通过以下措施来达到每一压电陶瓷片的正极上，在每一个相同位置处，均有相同形状的代表驱动器每一作用单元的寻址电极和寻址导线；寻址导线的末端均置于压电陶瓷片的边缘。
图1为实用新型实施例结构图图2为19单元压电驱动器中每一片压电陶瓷片正极结构图图3为19单元压电驱动器中每一片压电陶瓷片负极结构图本实用新型下面将结合实施例作进一步说明如图1所示一连续镜面反射镜(1)的背面与一块高刚度基板(3)之间固定连接有一个能构成19个作用单元的压电驱动器(2)，压电驱动器(2)由若干片压电陶瓷片叠加粘结固化而成，压电陶瓷片的片数与要求驱动器的变形量成正比。
如图2所示每一片压电陶瓷片的正极上，均布有19个形状相同的寻址电极(4)和寻址导线(5)；寻址导线(5)的末端均置于压电陶瓷片的边缘。
如图3所示压电陶瓷片的背面是负极(6)为公共极。
压电驱动器(2)上的正负极与施加外电压的各路放大器的正负极接通。压电陶瓷片上的寻址电极(4)和寻址导线(5)的形状相同，均在每一片对应的相同位置处，各片叠加时一一对应粘结固化。
使用时，当分别对压电驱动器的各单元作用点，正极上的寻址电极和寻址导线和公共极施加外电压时，驱动器上各作用单元会产生正或负变形，从而带动其上的反射镜产生变形，把这种变形镜放到自适应光学系统中就能起到校正波前畸变的作用。
本实用新型相比已有技术具有如下优点1、采用一个能构成多个作用单元的由多片压电陶瓷片叠加粘结固化而成的压电驱动器，压电陶瓷片与要求驱动器的变形量成正比，全部压电陶瓷片正极上的多个寻址电极和寻址导线及公共负极集中到一个压电驱动器上，这种集成式结构特点的多元变形反射镜其产品的尺寸至少缩小了三倍以上，为微型结构，并且大大节约原材料。
2、无论需要多少个作用单元，只需粘结一个驱动器，大大减少了工作量几倍至几十倍。
3、节约了原材料几倍到几十倍。
4、由于变形镜的尺寸变小，大大改善了变形镜的加工难度，提高了稳定性和谐振频率，使得自适应光学系统整个尺寸变小，降低了整个自适应光学系统的成本。
5、由于变形镜集成后，刚度大大增加，谐振频率几十倍地增加，工作速度更快，应用的更广。
6、由于变形镜集成后，强度增加，可利用于航天，强激光加工等多个领域。
7、由于变形镜集成后，重量减轻，便于运输、邮寄，更有利于作为商品出售。
8、这种变形镜的作用单元数和尺寸范围可以根据系统要求分别减少或缩小，也可以增加或放大。
权利要求1.新型集成式多元压电变形反射镜，压电驱动器由若干片压电陶瓷叠加粘结固化而成，其上有正极和负极并与各路高压放大器的正负极接通，驱动器的一端固定连接一块连续镜面的反射镜，另一端固定在一高刚度平板上，其特征在于连续镜面反射镜(1)的背面与高刚度基板(3)之间固定连接一个能构成若干作用单元的压电驱动器(2)，压电驱动器(2)的每一片压电陶瓷片的正极上，在每一个相同的位置处是代表驱动器每一作用单元的寻址电极(4)和寻址导线(5)，压电陶瓷片的负极为公共极(6)。
2.如权利要求1所述的新型集成式多元压电变形反射镜，其特征在于压电驱动器(1)的每一片压电陶瓷片的正极上，在每一个相同位置处，均有相同形状的代表驱动器每一作用单元的寻址电极(4)和寻址导线(5)。
3.如权利要求1或2所述的新型集成式多元压电变形反射镜，其特征在于寻址导线(5)的末端均置于压电陶瓷片的边缘。
专利摘要新型集成式多元压电变形反射镜，涉及自适应光学系统的波前校正器技术领域，其特征是连续镜面的反射镜与高刚度基板之间固定连接一个能构成若干作用单元的压电驱动器，这是由多片压电陶瓷制成，每一压电陶瓷片的正极上的每一个相同位置处是代表驱动器每一个作用单元的寻址电极和寻址导线，负极为公共极。该产品具有集成式结构特点，体积小、重量轻、节约原材料、响应速度快、分辨率高、应用广泛等优点。
文档编号G02B26/08GK2354150SQ9824999
公开日1999年12月15日 申请日期1998年12月30日 优先权日1998年12月30日
发明者凌宁 申请人:中国科学院光电技术研究所