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安泰高压放大器在压电薄膜变形镜加工及闭环实验中的应用

更新时间:2025-04-01      浏览次数:96

  实验名称:压电薄膜变形镜加工及闭环实验

  测试设备:高压放大器、波前传感器、压电薄膜变形镜等。

  实验过程:


(a)加工变形镜的示意图(b)变形镜实物图


  图1:(a)加工变形镜的示意图(b)变形镜实物图

  根据优化设计加工了尺寸为100*100mm的压电薄膜变形镜,如图1所示,衬底层厚度为5mm,压电层厚度为0.4mm,电极分布为8*8,单个电极尺寸9*9mm。

  由于基底与陶瓷片粘结、电极分割等工艺过程会引入频率较高、梯度较大的面形变化,需要将粘结和电极分割过程提前到冷加工之前。此外,为了保证面形的稳定性,在冷加工前需要加入退应力的工艺环节,加工出来的PFDM样件如图1(b)所示。


(a)100*100mm单元PFDM样件实物照片(b)100V驱动电压下测量得到64个驱动单元的响应函数


  图2:(a)100*100mm单元PFDM样件实物照片(b)100V驱动电压下测量得到64个驱动单元的响应函数

  搭建实如图2(a)所示的实验平台,依次对64个驱动单元施加100V电压,获得个64驱动单元的响应函数,如图(b)所示,响应函数的一致性较好。配套相应的高压放大器、波前传感器及闭环控制软件开展了联机波前闭环校正实验。闭环校正前的波前畸变P_V值为2.64λ、RMS为0.56λ,闭环校正后的波前畸变P_V值为0.36λ,RMS为0.1λ,闭环效果较好,如图3(a)和(b)所示。


(a)闭环校正前波前畸变P_V值为2.64λ、RMS为0.56λ。(b)闭环校正后波前畸变P_V值为0.36λ,RMS为0.1λ


  图3:(a)闭环校正前波前畸变P_V值为2.64λ、RMS为0.56λ。(b)闭环校正后波前畸变P_V值为0.36λ,RMS为0.1λ

  实验结果:

  对压电薄膜变形镜样件进行了实验研究,闭环效果较好,对响函做本征模式分析,认为变形镜在材料选择、加工工艺及装夹方式等方面还存在一定的改进余地。

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