Аптычная фазавая мадуляцыя на аснове п'езаэлектрычнай керамікі PZT

Дзякуючы тэхналогіі вытворчасці і бесперапыннаму пашырэнню прымянення, п'езаэлектрычная кераміка PZT шырока ўвайшла ў поле зроку людзей, і яе папулярнасць таксама расце.

П'езаэлектрычная кераміка PZT мае адваротны п'езаэлектрычны эфект, гэта значыць мікразрушэнне адпаведнага сігналу напружання можа стварацца пад сігналам прыкладзенага напружання, і яна мае характарыстыкі высокага разрознення і мікрасекунднай хуткасці водгуку, што адпавядае дакладнасці аптычнай фазавай мадуляцыі. П'езаэлектрычны керамічны фазовращатель PZT таксама з'яўляецца асноўным кампанентам розных інтэрферометраў, і яго дакладнасць п'езакерамічны дыск будзе непасрэдна ўплываць на дакладнасць вымярэнняў інтэрферометра.

  У залежнасці ад розніцы аптычнага шляху перашкод, колькасць і тыпы п'езаэлектрычнай керамікі PZT, якая выкарыстоўваецца, адрозніваюцца, звычайна яе можна падзяліць на адна- і шматгаліновую, і ў адпаведнасці з рознымі сцэнарыямі выкарыстання кліентаў, ядро ​​будзе забяспечваць разнастайную фазавую мадуляцыю / п'езаэлектрычную кераміку са зрухам па фазе. Калі ў якасці асяроддзя распаўсюджвання святла выкарыстоўваецца аптычнае валакно, напрыклад, валаконны дыферэнцыяльны інтэрферометр, наладжвальны валаконны лазер і г.д., фаза святла будзе змяняцца з даўжынёй распаўсюджвання. Напрыклад, калі аптычнае валакно намотваецца на п'езаэлектрычную кераміку PZT, пры падачы сігналу напружання п'езаэлектрычная кераміка злёгку дэфармуецца, тым самым змяняючы даўжыню і паказчык праламлення аптычнага валакна, наматанага на п'езаэлектрычную кераміку. Калі п'езакерамічная цыліндрычная труба падвяргаецца перыядычнай мікрадэфармацыі, даўжыня валакна перыядычна змяняецца, і фаза распаўсюджвання святла таксама перыядычна змяняецца. Для гэтага сцэнарыя тыпы дадатковай п'езаэлектрычнай керамікі PZT вельмі разнастайныя, на якія ўплывае мноства фактараў, такіх як памер, час затрымкі і метады рэгулявання.

Расцяжка з п'езаэлектрычнага валакна

У гэтай сітуацыі можа быць выкарыстаны расцяжнік валакна, які мае дзве версіі, абедзве з канаўкай для намотвання валакна, валакно можа быць наматана непасрэдна ў канаўку, а даўжыня намотанага валакна можа дасягаць 100 метраў вышэй. Дыяпазон яго перамяшчэння вялікі, а радыяльнае зрушэнне можа дасягаць 80 мкм, што можа значна знізіць рухаючае напружанне і па-ранейшаму ствараць вялікі аб'ём. Напрыклад, пры напрузе 10 В радыяльнае зрушэнне можа дасягаць больш за 5 мкм.

Полая п'езаэлектрычная керамічная кладка

Іншы спосаб - выкарыстанне полай п'езаэлектрычнай керамічнай стэкі, якая дэфармуецца па даўжыні і мае скразную адтуліну ў цэнтры. Дзякуючы перыядычнай дэфармацыі падаўжэння п'езаэлектрычнай керамікі, даўжыню распаўсюджвання святла можна перыядычна змяняць, тым самым змяняючы фазу святла. Гэты выгляд п'езаэлектрычнай керамікі можа ствараць зрушэнне больш чым на 1,5 мкм пры напрузе 15 В і ў асноўным ліквідуе негатыўныя эфекты, выкліканыя сігналам напружання.

П'езаэлектрычны пераўтваральнік з п'езакерамікі мае памерны допуск ±0,01 мм і плоскаснасць да ±5 мкм, што вельмі падыходзіць для фазавай мадуляцыі валаконнай оптыкі і можа гарантаваць дакладнасць інтэрферометраў.

Частата і амплітуда інтэнсіўнасці выхаднога святла валаконнага інтэрферометра маюць лінейную залежнасць ад частаты і велічыні сігналу напружання, які падаецца на п'езаэлектрычную кераміку PZT. Інтэрферометр, які выкарыстоўвае полы п'езаэлектрычны керамічны аптычны фазавы мадулятар, мае вельмі высокую адчувальнасць і вельмі прыдатны для маніторынгу крыніц вібрацыі ў знешнім асяроддзі, а таксама для маніторынгу частаты і амплітуды вібрацыі крыніцы вібрацыі.

П'езаэлектрычная керамічная трубка ў форме трубкі

Іншы спосаб - выкарыстоўваць п'езаэлектрычныя керамічныя трубкі / кольцы. Ён вырабляе руху пашырэння і скарачэння ў радыяльным кірунку. Пад дзеяннем перыядычнага сігналу напружання п'езаэлектрычная керамічная трубка стварае перыядычны рух пашырэння, які выклікае перыядычнае змяненне даўжыні і паказчыка праламлення аптычнага валакна, наматанага на паверхню вонкавага дыяметра, тым самым перыядычна змяняючы фазу праходнага святла.

П'езаэлектрычныя фазовращатели выкарыстоўваюцца ў інтэрферометрах вялікага дыяметра. Прынцып той жа, і тут таксама згадваюцца інтэрферометры вялікага дыяметра. Для гарызантальнага гарызантальнага аптычнага шляху вялікага дыяметра інтэрферометра Фізо адбівальнік, які ён выкарыстоўвае, звычайна ўяўляе сабой больш цяжкую сферычную лінзу, а працэс яе вымярэння адбываецца шляхам рэгулявання становішча адбівальніка. Для адной п'езаэлектрычнай керамікі PZT складана адпавядаць патрабаванням, таму звычайна ўнутры выкарыстоўваецца некалькі п'езаэлектрычных керамік PZT, раўнамерна размеркаваных па канцэнтрычным акружнасці.

Інтэрферометры вялікага дыяметра звычайна маюць большыя нагружаныя лінзы і патрабуюць большых цэнтральных скразных адтулін. Для гэтага патрабавання прымянення ядро ​​можа індывідуальны дызайн п'езаэлектрычных фазовращателей PZT у адпаведнасці са структурай інтэрферометра, такіх як п'езаэлектрычныя фазовращатели серыі P77. Ён мае апорную здольнасць да 15 кг пры вертыкальным размяшчэнні, 5 кг пры гарызантальным размяшчэнні і 10 кг пры размяшчэнні ўверх дном, а цэнтральнае празрыстае адтуліну можа быць адвольна выбрана ад φ36 да φ260 мм і можа быць наладжана для вялікіх адтулін і вялікіх нагрузак. У цяперашні час ход стандартнага прадукту складае 6 мкм, 20 мкм, 50 мкм і г. д. Гэты від п'езаэлектрычнага фазовращателя вельмі падыходзіць для лазернага інтэрферометра, які выкарыстоўваецца для выяўлення плоскасці лінзаў і г.д.