PZT पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक पर आधारित ऑप्टिकल चरण मॉड्यूलेशन

उत्पादन तकनीक और अनुप्रयोगों के निरंतर विस्तार के साथ, पीजेडटी पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक व्यापक रूप से लोगों की दृष्टि में प्रवेश कर गया है, और उनकी लोकप्रियता भी बढ़ रही है।

पीजेडटी पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक में उलटा पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव होता है, यानी, लागू वोल्टेज सिग्नल के तहत संबंधित वोल्टेज सिग्नल का सूक्ष्म विस्थापन उत्पन्न किया जा सकता है, और इसमें उच्च रिज़ॉल्यूशन और माइक्रो-सेकंड प्रतिक्रिया गति की विशेषताएं होती हैं, जो ऑप्टिकल चरण मॉड्यूलेशन की सटीकता को पूरा करती है। पीजेडटी पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक चरण शिफ्टर विभिन्न इंटरफेरोमीटर का मुख्य घटक भी है, और इसकी सटीकता भी है पीजो सिरेमिक डिस्क सीधे इंटरफेरोमीटर की माप सटीकता को प्रभावित करेगी।

  हस्तक्षेप ऑप्टिकल पथ के अंतर के अनुसार, उपयोग किए जाने वाले पीजेडटी पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक की संख्या और प्रकार अलग-अलग होते हैं, आम तौर पर एकल और बहु-शाखा में विभाजित किया जा सकता है, और ग्राहकों के विभिन्न उपयोग परिदृश्यों के अनुसार, कोर विभिन्न प्रकार के चरण मॉड्यूलेशन / चरण स्थानांतरित पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक समाधान प्रदान करेगा। जब ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग प्रकाश के प्रसार माध्यम के रूप में किया जाता है, जैसे फाइबर डिफरेंशियल इंटरफेरोमीटर, ट्यूनेबल फाइबर लेजर इत्यादि, तो प्रकाश का चरण प्रसार लंबाई के साथ बदल जाएगा। उदाहरण के लिए, जब एक ऑप्टिकल फाइबर को PZT पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक पर घाव किया जाता है, जब एक वोल्टेज सिग्नल लगाया जाता है, तो पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक थोड़ा विकृत हो जाता है, जिससे पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक पर ऑप्टिकल फाइबर घाव की लंबाई और अपवर्तक सूचकांक बदल जाता है। जब पीजो सिरेमिक सिलेंडर पाइप समय-समय पर सूक्ष्म विरूपण से गुजरता है, फाइबर की लंबाई समय-समय पर बदलती रहती है, और प्रसार प्रकाश का चरण भी समय-समय पर बदलता रहता है। इस परिदृश्य के लिए, वैकल्पिक PZT पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक के प्रकार बहुत विविध हैं, जो आकार, विलंब समय और समायोजन विधियों जैसे कई कारकों से प्रभावित होते हैं।

पीजोइलेक्ट्रिक फाइबर स्ट्रेचर

इस स्थिति के लिए, फाइबर खिंचाव विस्तारक का उपयोग किया जा सकता है, जिसके दो संस्करण हैं, दोनों फाइबर घुमावदार नाली के साथ, फाइबर को सीधे नाली में घाव किया जा सकता है, और घाव फाइबर की लंबाई ऊपर 100 मीटर तक पहुंच सकती है। इसकी विस्थापन सीमा बड़ी है, और रेडियल विस्थापन 80μm तक पहुंच सकता है, जो ड्राइविंग वोल्टेज को काफी कम कर सकता है और फिर भी एक बड़ा विस्थापन उत्पन्न कर सकता है। उदाहरण के लिए, 10V पर, रेडियल विस्थापन अभी भी 5μm से अधिक तक पहुंच सकता है।

खोखला पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक स्टैक

दूसरा तरीका खोखले पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक स्टैक का उपयोग करना है, जो लंबाई के साथ विकृत होता है और केंद्र में एक छेद होता है। पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक के आवधिक बढ़ाव विरूपण के माध्यम से, प्रकाश प्रसार की लंबाई को समय-समय पर बदला जा सकता है, जिससे प्रकाश का चरण बदल जाता है। इस प्रकार का पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक 15V वोल्टेज के तहत >1.5μm विस्थापन उत्पन्न कर सकता है, और मूल रूप से वोल्टेज सिग्नल के कारण होने वाले नकारात्मक प्रभावों को खत्म कर सकता है।

पीजो सिरेमिक पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर में ±0.01 मिमी की आयामी सहनशीलता और ±5μm तक की सपाटता है, जो फाइबर ऑप्टिक्स के चरण मॉड्यूलेशन के लिए बहुत उपयुक्त है और इंटरफेरोमीटर की सटीकता की गारंटी दे सकता है।

फाइबर इंटरफेरोमीटर की आउटपुट प्रकाश तीव्रता की आवृत्ति और आयाम का PZT पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक पर लागू वोल्टेज सिग्नल की आवृत्ति और परिमाण के साथ एक रैखिक संबंध होता है। खोखले पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक ऑप्टिकल चरण मॉड्यूलेटर का उपयोग करने वाले इंटरफेरोमीटर में बहुत अधिक संवेदनशीलता होती है और यह बाहरी वातावरण में कंपन स्रोतों की निगरानी के साथ-साथ कंपन आवृत्ति और कंपन स्रोत के आयाम की निगरानी के लिए बहुत उपयुक्त है।

ट्यूब आकार पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक ट्यूब

दूसरा तरीका पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक ट्यूब/रिंग्स का उपयोग करना है। यह रेडियल दिशा में विस्तार और संकुचन गति उत्पन्न करता है। आवधिक वोल्टेज सिग्नल की कार्रवाई के तहत, पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक ट्यूब एक आवधिक विस्तार आंदोलन उत्पन्न करती है, जिससे बाहरी व्यास की सतह पर ऑप्टिकल फाइबर घाव की लंबाई और अपवर्तक सूचकांक समय-समय पर बदलता रहता है, जिससे समय-समय पर प्रेषित प्रकाश का चरण बदलता रहता है।

पीजोइलेक्ट्रिक चरण शिफ्टर्स का उपयोग बड़े-व्यास वाले इंटरफेरोमीटर में किया जाता है। सिद्धांत वही है, और बड़े-व्यास इंटरफेरोमीटर का भी यहां उल्लेख किया गया है। फ़िज़ौ इंटरफेरोमीटर के बड़े व्यास वाले क्षैतिज ऑप्टिकल पथ के लिए, यह जिस परावर्तक का उपयोग करता है वह आम तौर पर एक भारी गोलाकार लेंस होता है, और इसकी माप प्रक्रिया परावर्तक की स्थिति को समायोजित करके होती है। एकल पीजेडटी पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक के लिए आवश्यकताओं को पूरा करना मुश्किल है, इसलिए आम तौर पर कई पीजेडटी पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक का उपयोग आंतरिक रूप से किया जाता है, समान रूप से एक संकेंद्रित सर्कल के चारों ओर वितरित किया जाता है।

बड़े-व्यास इंटरफेरोमीटर में आम तौर पर बड़े लोडेड लेंस होते हैं और छेद के माध्यम से बड़े केंद्रीय की आवश्यकता होती है। इस एप्लिकेशन आवश्यकता के लिए, कोर इंटरफेरोमीटर की संरचना के अनुसार PZT पीजोइलेक्ट्रिक चरण शिफ्टर्स को कस्टम डिजाइन कर सकता है, जैसे कि P77 श्रृंखला पीजोइलेक्ट्रिक चरण शिफ्टर्स। इसे सीधा रखने पर 15 किग्रा, क्षैतिज रूप से रखने पर 5 किग्रा और उल्टा रखने पर 10 किग्रा तक की भार वहन क्षमता होती है, और केंद्रीय स्पष्ट एपर्चर को φ36 से φ260 मिमी तक मनमाने ढंग से चुना जा सकता है, और बड़े एपर्चर और बड़े भार के लिए अनुकूलित किया जा सकता है। वर्तमान में, मानक उत्पाद का स्ट्रोक 6μm, 20μm, 50μm, आदि है। इस प्रकार का पीजोइलेक्ट्रिक चरण शिफ्टर लेजर इंटरफेरोमीटर के लिए बहुत उपयुक्त है, जिसका उपयोग लेंस की सपाटता आदि का पता लगाने के लिए किया जाता है।