Modulasi fasa optik berdasarkan seramik piezoelektrik PZT

Dengan teknologi pengeluaran dan pengembangan aplikasi yang berterusan, seramik piezoelektrik PZT telah dimasukkan secara meluas ke dalam penglihatan orang ramai, dan popularitinya juga semakin meningkat.

Seramik piezoelektrik PZT mempunyai kesan piezoelektrik songsang, iaitu, anjakan mikro isyarat voltan yang sepadan boleh dihasilkan di bawah isyarat voltan yang digunakan, dan ia mempunyai ciri-ciri resolusi tinggi dan kelajuan tindak balas mikro-saat, yang memenuhi ketepatan modulasi fasa optik. Pemindah fasa seramik piezoelektrik PZT juga merupakan komponen utama pelbagai interferometer, dan ketepatannya cakera seramik piezo secara langsung akan menjejaskan ketepatan pengukuran interferometer.

  Mengikut perbezaan laluan optik gangguan, bilangan dan jenis seramik piezoelektrik PZT yang digunakan adalah berbeza, secara amnya boleh dibahagikan kepada satu dan berbilang cawangan, dan mengikut senario penggunaan pelanggan yang berbeza, teras akan menyediakan pelbagai modulasi fasa / penyelesaian seramik piezoelektrik beralih fasa. Apabila gentian optik digunakan sebagai medium perambatan cahaya, seperti interferometer pembezaan gentian, laser gentian boleh tala, dan lain-lain, fasa cahaya akan berubah mengikut panjang perambatan. Sebagai contoh, apabila gentian optik dililit pada seramik piezoelektrik PZT, apabila isyarat voltan digunakan, seramik piezoelektrik berubah bentuk sedikit, dengan itu mengubah panjang dan indeks biasan luka gentian optik pada seramik piezoelektrik. Apabila paip silinder seramik piezo mengalami ubah bentuk mikro berkala, panjang gentian berubah secara berkala, dan fasa cahaya penyebaran juga berubah secara berkala. Untuk senario ini, jenis seramik piezoelektrik PZT pilihan adalah sangat pelbagai, dipengaruhi oleh banyak faktor seperti saiz, masa tunda dan kaedah pelarasan.

Pengusung gentian piezoelektrik

Untuk keadaan ini, pengembang regangan gentian boleh digunakan, yang mempunyai dua versi, kedua-duanya dengan alur penggulungan gentian, gentian boleh terus dilukai dalam alur, dan panjang gentian luka boleh mencapai 100 meter di atas. Julat anjakannya adalah besar, dan anjakan jejari boleh mencapai 80μm, yang boleh mengurangkan voltan pemanduan dan masih menghasilkan anjakan yang besar. Sebagai contoh, pada 10V, anjakan jejari masih boleh mencapai lebih daripada 5μm.

Timbunan seramik piezoelektrik berongga

Cara lain ialah menggunakan timbunan seramik piezoelektrik berongga, yang berubah bentuk sepanjang panjang dan mempunyai lubang tembus di tengah. Melalui ubah bentuk pemanjangan berkala seramik piezoelektrik, panjang perambatan cahaya boleh diubah secara berkala, dengan itu mengubah fasa cahaya. Seramik piezoelektrik jenis ini boleh menghasilkan anjakan> 1.5μm di bawah voltan 15V, dan pada asasnya menghapuskan kesan negatif yang disebabkan oleh isyarat voltan.

transduser piezoelektrik seramik piezo mempunyai toleransi dimensi ±0.01mm dan kerataan sehingga ±5μm, yang sangat sesuai untuk modulasi fasa gentian optik dan boleh menjamin ketepatan interferometer.

Kekerapan dan amplitud keamatan cahaya keluaran interferometer gentian mempunyai hubungan linear dengan frekuensi dan magnitud isyarat voltan yang digunakan pada seramik piezoelektrik PZT. Interferometer menggunakan modulator fasa optik seramik piezoelektrik berongga mempunyai kepekaan yang sangat tinggi dan sangat sesuai untuk memantau sumber getaran dalam persekitaran luaran, serta memantau frekuensi getaran dan amplitud sumber getaran.

Tiub seramik piezoelektrik bentuk tiub

Cara lain ialah menggunakan tiub/gelang seramik piezoelektrik. Ia menghasilkan pergerakan pengembangan dan penguncupan dalam arah jejari. Di bawah tindakan isyarat voltan berkala, tiub seramik piezoelektrik menghasilkan pergerakan pengembangan berkala, yang menyebabkan panjang dan indeks biasan luka gentian optik pada permukaan diameter luar berubah secara berkala, dengan itu secara berkala mengubah fasa cahaya yang dihantar.

Pemindah fasa piezoelektrik digunakan dalam interferometer berdiameter besar. Prinsipnya adalah sama, dan interferometer berdiameter besar juga disebut di sini. Untuk laluan optik mendatar berdiameter besar interferometer Fizeau, reflektor yang digunakan secara amnya adalah kanta sfera yang lebih berat, dan proses pengukurannya adalah dengan melaraskan kedudukan reflektor. Sukar untuk seramik piezoelektrik PZT tunggal untuk memenuhi keperluan, jadi secara amnya berbilang seramik piezoelektrik PZT digunakan secara dalaman, diagihkan sama rata di sekeliling bulatan sepusat.

Interferometer berdiameter besar biasanya mempunyai kanta bermuatan yang lebih besar dan memerlukan lubang tengah yang lebih besar. Untuk keperluan aplikasi ini, teras boleh mereka bentuk tersuai pemindah fasa piezoelektrik PZT mengikut struktur interferometer, seperti pemindah fasa piezoelektrik siri P77. Ia mempunyai kapasiti galas sehingga 15kg apabila diletakkan tegak, 5kg apabila diletakkan secara mendatar, dan 10kg apabila diletakkan terbalik, dan apertur jelas pusat boleh dipilih sewenang-wenangnya dari φ36 hingga φ260mm, dan boleh disesuaikan untuk apertur yang lebih besar dan beban yang lebih besar. Pada masa ini, lejang produk standard ialah 6μm, 20μm, 50μm, dll. Pemindah fasa piezoelektrik jenis ini sangat sesuai untuk interferometer laser, digunakan untuk mengesan kerataan kanta, dsb.