壓電納米運動產(chǎn)品在籠式結(jié)構(gòu)光學系統(tǒng)中的應用

近年來，隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展與進步，越來越多的研究領(lǐng)域?qū)ξ⒓{控制提出了更高的要求，壓電納米定位系統(tǒng)也實現(xiàn)了不斷的突破與創(chuàng)新。哈爾濱芯明天科技有限公司專注于納米級精密定位產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，為國內(nèi)外客戶提供精密定位技術(shù)解決方案及系列化產(chǎn)品，可實現(xiàn)亞納米級分辨率及納米級定位精度。

芯明天壓電納米運動產(chǎn)品使用具有高可靠性的壓電陶瓷促動器，在極端的環(huán)境下也能保證壓電陶瓷的穩(wěn)定性，與傳統(tǒng)驅(qū)動機構(gòu)相比，芯明天壓電運動平臺采用了柔性鉸鏈機構(gòu)，具有無機械摩擦、響應速度快、重復定位精度高的優(yōu)點，柔性鉸鏈是一種不受靜態(tài)和動態(tài)摩擦影響的元件，柔性單元具有很高的剛度和承載能力，鉸鏈導向無需維護并且無磨損。

目前公司產(chǎn)品已廣泛應用于半導體技術(shù)、光電子、通信與集成光學、光學儀器設備、醫(yī)療生物顯微設備、生命科學、精密加工設備、新藥設計與醫(yī)療技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲技術(shù)、納米技術(shù)、納米制造與納米自動化、航空航天、圖像處理等領(lǐng)域，并且在籠式結(jié)構(gòu)中得到了廣泛的應用。

籠式結(jié)構(gòu)

光學系統(tǒng)搭建中傳統(tǒng)的調(diào)整架非常的不方便，傳統(tǒng)光學機械是無基準系統(tǒng)，而且無法判斷系統(tǒng)中元件之間的共軸誤差，很難搭建出符合設計要求的系統(tǒng)，所以新型的光學機械應運而生——籠式結(jié)構(gòu)。

籠式結(jié)構(gòu)在光學平臺上搭建光學系統(tǒng)時，光軸是以光學平臺為基準參考的。系統(tǒng)中的元件利用機械加工的精度，保證了同軸，是有基準系統(tǒng)的。像光軸、籠桿和光學平臺是平行的，是有基準的。

芯明天壓電納米運動產(chǎn)品與籠式結(jié)構(gòu)的集成

芯明天設計研發(fā)了專門應用于籠式結(jié)構(gòu)光學系統(tǒng)的壓電運動產(chǎn)品，可滿足直線與角度的調(diào)節(jié)，并且具有非常強的靈活性，可任意定制外形尺寸、結(jié)構(gòu)，預留用于籠式結(jié)構(gòu)安裝的孔徑，使其非常易于集成到籠式結(jié)構(gòu)中。

下面是幾個芯明天產(chǎn)品集成于籠式結(jié)構(gòu)的案例。

1.微納掃描

芯明天的P76系列Z向壓電物鏡定位器集成于籠式結(jié)構(gòu)中，進行單軸Z向的微納掃描，提供毫秒級快速響應及2.5nm的分辨率，可對樣品進行高精度的快速掃描。該結(jié)構(gòu)中直接通過一個45度連接架將P76安裝于籠式結(jié)構(gòu)中。

2.表面等離子共振分析系統(tǒng)SPR

表面等離子共振技術(shù)，英文Surface Plasmon Resonance，簡寫為SPR，是從20世紀90年代發(fā)展起來的一種新技術(shù)，其應用SPR原理檢測生物傳感芯片（biosensor chip）上配位體與分析物之間的相互作用情況，廣泛應用于各個領(lǐng)域。

下方的籠式結(jié)構(gòu)為表面等離子共振分析系統(tǒng)，由銳光凱奇公司搭建。該系統(tǒng)中采用了芯明天設計的P70.Z系列壓電納米定位臺。

P70.Z系列壓電納米定位臺可產(chǎn)生Z向8μm的行程，步進大小由電壓控制，步進分辨率可達0.6nm。

3.光鑷操作系統(tǒng)

光鑷操作系統(tǒng)，也由銳光凱奇公司搭建。其中同樣采用了芯明天P70.Z系列壓電納米定位臺，用于精確調(diào)整經(jīng)物鏡聚焦后的焦點與樣品間的距離，從而配合完成光鑷操作。

4.干涉移相

芯明天定制設計的一款用于籠式結(jié)構(gòu)的ZT50M14移相器，其中集成了二維手動調(diào)節(jié)鏡架，且預留了籠式結(jié)構(gòu)安裝孔，并配備了芯明天M14系列壓電陶瓷促動器，在壓電促動器的移動端配有鏡片粘接面，用于納米級步進移動鏡面的位置，從而調(diào)節(jié)反射光的光程。

ZT50M14移相器的運動行程范圍由0~114μm范圍內(nèi)自由選擇。

5.壓電偏轉(zhuǎn)鏡集成于籠式結(jié)構(gòu)

一款定制型壓電反射鏡，將芯明天S38壓電偏轉(zhuǎn)鏡安裝于90°轉(zhuǎn)角的連接適配架中，該S38壓電偏轉(zhuǎn)鏡采用定制設計螺紋移動端，并配備有鏡片固定安裝帽，可將鏡片直接固定于表面，非常易于鏡片安裝。該90°轉(zhuǎn)角適配器直接預留籠式結(jié)構(gòu)安裝孔，可將壓電偏轉(zhuǎn)鏡直接集成于籠式結(jié)構(gòu)，精確調(diào)整光的路徑，精度可達納弧度級。

6.壓電螺釘鏡片調(diào)節(jié)架集成于籠式結(jié)構(gòu)

芯明天設計的一款集成于籠式結(jié)構(gòu)的反射鏡架，其中鏡片的二維調(diào)節(jié)是采用兩支芯明天N81直線壓電螺釘驅(qū)動，兩支壓電螺釘配合產(chǎn)生反射鏡片的偏轉(zhuǎn)運動，具有更大的偏轉(zhuǎn)角度，適于相對較大范圍的光路調(diào)整。

壓電螺釘?shù)闹本€運動行程由芯明天E53.C4K壓電控制器輸出的電信號進行控制，調(diào)節(jié)速度更快、更便捷。

7白光干涉儀

白光干涉儀的籠式結(jié)構(gòu)，仍由銳光凱奇公司搭建。其中采用了芯明天封裝式壓電陶瓷促動器，用于納米步進移相調(diào)節(jié)。芯明天的壓電陶瓷促動器體積小、納米級高分辨率，成為白光干涉儀中高可靠性、高速的壓電移相器。

8邁克爾遜干涉儀

銳光凱奇公司搭建的邁克爾遜干涉儀。其中一樣采用了芯明天封裝式壓電陶瓷促動器，用于納米步進移相調(diào)節(jié)。

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