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分段式可变形镜

分段式可变形镜

简要描述:

分段式可变形镜我们生产小型化,基于微机电技术(MEMS)的变形镜,在价格,尺寸,功耗,耐用性和灵活性等方面具有显著优势。我们的产品设计初衷就针对大行程,价格实惠,体积小巧且具有可扩展性等特点出发,以符合成像应用领域的所有要求

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分段式可变形镜

我们生产小型化,基于微机电技术(MEMS)的变形镜,在价格,尺寸,功耗,耐用性和灵活性等方面具有显著优势。

我们的产品设计初衷就针对大行程,价格实惠,体积小巧且具有可扩展性等特点出发,以符合成像应用领域的所有要求。

 

分段式可变形镜技术

由于光路偏差导致入射波前产生扭曲,该扭曲可能来自畸变媒介,如光学系统与成像物体之间,或者由光学系统本身带来的。 变形镜(DM)通过补偿光路偏差达到校正波前畸变的作用。

我们使用的MEMS技术生产变形镜。变形镜采用100500个内切孔径从3.5mm7.7mm的驱动器。下图所示为PTT489变形镜,共489个驱动器组成。由于尺寸小的优势,MEMS变形镜在可以,工业和商业系统中是zui好选择。

 

分段式可变形镜

分段式变形镜由紧密封装的镜子单元组成的阵列,每一个镜子单元可以在三个自由度方向上,伸缩,翻倒,倾斜独立控制。上图显示如何安置变形镜阵列,下图列出了Zernike多项式模型下,镜子可以实现光滑形变的形状。

 

 

 

除了光滑的镜面面型外,变形镜也能产生相位跳变的形状,如相位阵列,菲涅尔反射器,甚至涡旋光。 在涡旋光应用中,研究人员使用PTT111变形镜(111个驱动器,37 PTT单元)产生的涡旋光比使用典型的相位板产生的涡旋更纯净(如下图示)。由于变形镜是主动元件,只要不超过变形镜行程的涡旋信息都可以实时读入变形镜,并获得干净的图样。

 

分段技术比连续式变形镜有很多优势。分段式变形镜校正时比任何其他技术的变形镜更精确。区别于大部分变形镜制造商,我们AO可以校正变形镜所有项目。(我们 AO是*个可以提供完整校正的变形镜系统的制造商)校正后,变形镜可以使用直观的位置命令(piston/tip/tilt)或者Zernike系数设定位置。

我们的变形镜独立单元质量极好,分段间隙非常小,校正很精确,研究人员把AO PTT111变形镜(111个驱动器,37 PTT单元)的性能表现作为其他连续式变形镜的标准 [REF Roorda paper] 分立单元变形镜质量如此好,以至于NASA的研究人员正使用AO DMs研发天基望远镜系统,zui终将实现探测轨道靠近恒星的极小行星 [REFERENCE RICK LYON PAPERS 2012],[REFERENCE RICK LYON PAPERS 2010]。可见,我们AO分立式变形镜可以用于所有连续变形镜使用的领域,也可以用于只能用分立式变形镜的应用中。

我们AO技术的核心优势是能适应很大的温度变化,可以做各种光学镀膜。目前,活跃领域是带介质膜的变形镜。测试表明变形镜可以承受300W/cm^2平均功率密度而不需要热沉。分析表面,如果加上热沉和轻微改良的镀膜,变形镜可以承受3KW/cm^2的平均功率密度。其他测试表明,对于脉冲激光,可以承受峰值功率密度1.7GW/cm^2。这些测试数据如此可喜,以致我们AO赢得了国家自然基金的Phase  II SBIR ,进一步发展变形镜在科研和工业激光器方面的应用。

变形镜的应用正稳步增长,我们AO正积极发展变形镜以符合新应用要求。

 

 

1.      PTT111 DM系统包括

 

*出厂校正过的PTT111-5变形镜             

*Smart Drier Ⅱ驱动器                  

*PCB界面板

*机械安装台

*接口电缆

 

 

 

 

PTT111 变形镜可选项:

*大行程:8µm

*高速电脑界面支持帧频 >6.5kHz

*188-1550nm介质膜

*几何上匹配夏克-哈特曼微透镜阵列            

 

 

2. PTT111L DM系统包括

 

*出厂校正过的PTT111L-5变形镜                       

*Smart Drier Ⅱ驱动器

*PCB界面板

*机械安装台

*接口电缆

 

PTT111L 变形镜可选项:

*大行程:8µm

*高速电脑界面支持帧频 >6.5kHz

*188-1550nm介质膜

*几何上匹配夏克-哈特曼微透镜阵列

 

 

 

 

3. PTT489 DM系统包括

*出厂校正过的PTT489-5变形镜

*Smart Drier Ⅱ-512 USB驱动器

*PCB界面板

*机械安装台

*接口电缆

 

 

 

 

 

 

         PTT489 变形镜可选项:

 

*大行程:8µm

*高速电脑界面支持帧频 >6.5kHz

*188-1550nm介质膜

 

*降低阶数的配置:183,255,或者363个驱动器

*几何上匹配夏克-哈特曼微透镜阵列             

 

 

 

 

 

 

 

详细参数

 

 

PTT111

PTT111L

PTT489

Number of segments

37

37

163

Number of actuators

111

 111 

489

stroke

5 or 8µm

5 or 8µm

5 or 8µm

Tilt angle

±4 or ±6.4 mrad

 

±2 or ±3.2 mrad

 

±4 or ±6.4 mrad

 

Optical coating

Gold, protected-aluminum,protected-silver

Gold, protected-aluminum,protected-silver

Gold, protected-aluminum,protected-silver coating

Open-loop flat surface figure

<20nm rms

<20nm rms

<30nm rms

Inscribed aperture

3.5mm

7.0mm

7.7mm

Mechanical response

<200µs

<500µs

<200µs

Maximum operating temperature

80

80

 

Drive electronics

Low noise ,14-bit resolution with USB interface

C/C++ interface libraries , MatlabTM compatible functions

 

 

 

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