PZT-pietsosähköiseen keramiikkaan perustuva optinen vaihemodulaatio

Tuotantoteknologian ja sovellusten jatkuvan laajentumisen myötä PZT-pietsosähköinen keramiikka on tullut laajalti ihmisten visioon, ja niiden suosio on myös nousussa.

PZT-pietsosähköisellä keramiikalla on käänteinen pietsosähköinen vaikutus, eli vastaavan jännitesignaalin mikrosiirtymä voidaan tuottaa käytetyn jännitesignaalin alla, ja sillä on korkean resoluution ja mikrosekunnin vastenopeuden ominaisuudet, mikä täyttää optisen vaihemodulaation tarkkuuden. PZT pietsosähköinen keraaminen vaiheensiirrin on myös erilaisten interferometrien pääkomponentti ja sen tarkkuus Pietsokeraaminen levy vaikuttaa suoraan interferometrin mittaustarkkuuteen.

  Optisen häiriöpolun eron mukaan käytettyjen PZT-pietsosähköisten keramiikan määrä ja tyypit ovat erilaisia, yleensä ne voidaan jakaa yksi- ja monihaaraisiin, ja asiakkaiden eri käyttöskenaarioiden mukaan ydin tarjoaa erilaisia ​​vaihemodulaatioita / vaihesiirrettyjä pietsosähköisiä keraamisia ratkaisuja. Kun valokuitua käytetään valon etenemisväliaineena, kuten kuitudifferentiaaliinterferometri, viritettävä kuitulaser jne., valon vaihe muuttuu etenemispituuden mukaan. Esimerkiksi kun optinen kuitu kääritään PZT-pietsosähköiseen keramiikkaan, kun jännitesignaali syötetään, pietsosähköinen keramiikka muuttuu hieman, mikä muuttaa pietsosähköiseen keramiikkaan kierretyn optisen kuidun pituutta ja taitekerrointa. Kun Pietsokeraaminen sylinteriputki käy läpi ajoittain mikrodeformaatiota, kuidun pituus muuttuu ajoittain ja myös etenevän valon vaihe muuttuu ajoittain. Tässä skenaariossa valinnaisen PZT-pietsosähköisen keramiikan tyypit ovat hyvin erilaisia, ja niihin vaikuttavat monet tekijät, kuten koko, viiveaika ja säätötavat.

Pietsosähköinen kuitupaarit

Tähän tilanteeseen voidaan käyttää kuidun venytyslaajenninta, jossa on kaksi versiota, molemmissa kuitukäämitysuralla, kuitu voidaan kääriä suoraan uraan ja kierretyn kuidun pituus voi olla 100 metriä edellä. Sen siirtymäalue on suuri, ja radiaalinen siirtymä voi olla 80 μm, mikä voi vähentää huomattavasti käyttöjännitettä ja tuottaa silti suuren siirtymän. Esimerkiksi 10 V:lla säteittäinen siirtymä voi silti olla yli 5 μm.

Ontto pietsosähköinen keraaminen pino

Toinen tapa on käyttää onttoa pietsosähköistä keraamipinoa, joka muuttaa muotoaan pituussuunnassa ja jonka keskellä on läpimenevä reikä. Pietsosähköisen keramiikan jaksottaisen venymän muodonmuutoksen kautta valon etenemisen pituutta voidaan muuttaa ajoittain, mikä muuttaa valon vaihetta. Tällainen pietsosähköinen keramiikka voi tuottaa siirtymän > 1,5 μm 15 V jännitteellä ja poistaa periaatteessa jännitesignaalin aiheuttamat negatiiviset vaikutukset.

Pietsosähköisen pietsosähköisen muuntimen mittatoleranssi on ±0,01 mm ja tasaisuus jopa ±5 μm, mikä sopii erittäin hyvin kuituoptiikan vaihemodulaatioon ja voi taata interferometrien tarkkuuden.

Kuituinterferometrin ulostulovalon voimakkuuden taajuudella ja amplitudilla on lineaarinen suhde PZT-pietsosähköiseen keramiikkaan syötetyn jännitesignaalin taajuuteen ja suuruuteen. Interferometrillä, joka käyttää onttoa pietsosähköistä keraamista optista vaihemodulaattoria, on erittäin korkea herkkyys ja se soveltuu erittäin hyvin ulkoisen ympäristön värähtelylähteiden tarkkailuun sekä värähtelylähteen värähtelytaajuuden ja -amplitudin seurantaan.

Putken muotoinen pietsosähköinen keraaminen putki

Toinen tapa on käyttää pietsosähköisiä keraamisia putkia/renkaita. Se tuottaa laajenemis- ja supistumisliikkeitä säteen suunnassa. Jaksottaisen jännitesignaalin vaikutuksesta pietsosähköinen keraaminen putki tuottaa jaksollisen laajenemisliikkeen, joka saa ulkohalkaisijapinnalle kierretyn optisen kuidun pituuden ja taitekertoimen muuttumaan ajoittain, mikä muuttaa ajoittain läpäisevän valon vaihetta.

Pietsosähköisiä vaiheensiirtimiä käytetään halkaisijaltaan suurissa interferometreissä. Periaate on sama, ja tässä mainitaan myös suuren halkaisijan interferometrit. Fizeau-interferometrin suuren halkaisijan vaakasuuntaiselle optiselle reitille sen käyttämä heijastin on yleensä raskaampi pallomainen linssi, ja sen mittausprosessi tapahtuu säätämällä heijastimen asentoa. Yhden PZT-pietsosähköisen keramiikan on vaikea täyttää vaatimukset, joten yleensä käytetään useita PZT-pietsosähköisiä keramiikkaa sisäisesti tasaisesti jakautuneena samankeskisen ympyrän ympärille.

Suurihalkaisijaisissa interferometreissä on yleensä suuremmat ladatut linssit ja ne vaativat suurempia läpimeneviä reikiä. Tätä sovellusvaatimusta varten ydin voi räätälöidä PZT-pietsosähköisiä vaiheensiirtimiä interferometrin rakenteen mukaan, kuten P77-sarjan pietsosähköisiä vaiheensiirtimiä. Sen kantavuus on jopa 15 kg pystyasennossa, 5 kg vaakasuorassa asennossa ja 10 kg ylösalaisin, ja keskellä oleva kirkas aukko voidaan valita mielivaltaisesti välillä φ36 - φ260 mm, ja se voidaan mukauttaa suurempia aukkoja ja suurempia kuormia varten. Tällä hetkellä vakiotuotteen isku on 6 μm, 20 μm, 50 μm jne. Tällainen pietsosähköinen vaiheensiirrin soveltuu erittäin hyvin laserinterferometriin, jota käytetään linssien tasaisuuden havaitsemiseen jne.