芯明天壓電納米運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品在籠式結(jié)構(gòu)光學(xué)系統(tǒng)中的應(yīng)用
更新時(shí)間： 2021-08-30
近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，越來(lái)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(shí)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(jí)精密定位產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，可實(shí)現(xiàn)亞納米級(jí)分辨率及納米級(jí)定位精度。
芯明天壓電納米運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品使用具有高可靠性的壓電陶瓷促動(dòng)器，在特殊的環(huán)境下也能保證壓電陶瓷的穩(wěn)定性，與傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相比，芯明天壓電運(yùn)動(dòng)平臺(tái)采用了柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)，具有無(wú)機(jī)械摩擦、響應(yīng)速度快、重復(fù)定位精度高的優(yōu)點(diǎn)，柔性鉸鏈?zhǔn)且环N不受靜態(tài)和動(dòng)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(dǎo)向無(wú)需維護(hù)并且無(wú)磨損。
目前公司產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體技術(shù)、光電子、通信與集成光學(xué)、光學(xué)儀器設(shè)備、醫(yī)療生物顯微設(shè)備、生命科學(xué)、精密加工設(shè)備、新藥設(shè)計(jì)與醫(yī)療技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、納米技術(shù)、納米制造與納米自動(dòng)化、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(yīng)用。
籠式結(jié)構(gòu)
光學(xué)系統(tǒng)搭建中傳統(tǒng)的調(diào)整架非常的不方，傳統(tǒng)光學(xué)機(jī)械是無(wú)基準(zhǔn)系統(tǒng)，而且無(wú)法判斷系統(tǒng)中元件之間的共軸誤差，很難搭建出符合設(shè)計(jì)要求的系統(tǒng)，所以新型的光學(xué)機(jī)械應(yīng)運(yùn)而生——籠式結(jié)構(gòu)。
籠式結(jié)構(gòu)在光學(xué)平臺(tái)上搭建光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，光軸是以光學(xué)平臺(tái)為基準(zhǔn)參考的。系統(tǒng)中的元件利用機(jī)械加工的精度，保證了同軸，是有基準(zhǔn)系統(tǒng)的。像光軸、籠桿和光學(xué)平臺(tái)是平行的，是有基準(zhǔn)的。
芯明天壓電納米運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品與籠式結(jié)構(gòu)的集成
芯明天設(shè)計(jì)研發(fā)了專門應(yīng)用于籠式結(jié)構(gòu)光學(xué)系統(tǒng)的壓電運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品，可滿足直線與角度的調(diào)節(jié)，并且具有非常強(qiáng)的靈活性，可任意定制外形尺寸、結(jié)構(gòu)，預(yù)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(gè)芯明天產(chǎn)品集成于籠式結(jié)構(gòu)的案例。
1.微納掃描
下方是芯明天的P76系列Z向壓電物鏡定位器集成于籠式結(jié)構(gòu)中，進(jìn)行單軸Z向的微納掃描，提供毫秒級(jí)快速響應(yīng)及2.5nm的分辨率，可對(duì)樣品進(jìn)行高精度的快速掃描。該結(jié)構(gòu)中直接通過(guò)一個(gè)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(jiǎn)寫為SPR，是從20世紀(jì)90年代發(fā)展起來(lái)的一種新技術(shù)，其應(yīng)用SPR原理檢測(cè)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(yīng)用于各個(gè)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(shè)計(jì)的P70.Z系列壓電納米定位臺(tái)。
P70.Z系列壓電納米定位臺(tái)可產(chǎn)生Z向8μm的行程，步進(jìn)大小由電壓控制，步進(jìn)分辨率可達(dá)0.6nm。
3.光鑷操作系統(tǒng)
下圖中為光鑷操作系統(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(tái)，用于精確調(diào)整經(jīng)物鏡聚焦后的焦點(diǎn)與樣品間的距離，從而配合完成光鑷操作。
4.干涉移相
下圖中為芯明天定制設(shè)計(jì)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(dòng)調(diào)節(jié)鏡架，且預(yù)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(dòng)器，在壓電促動(dòng)器的移動(dòng)端配有鏡片粘接面，用于納米級(jí)步進(jìn)移動(dòng)鏡面的位置，從而調(diào)節(jié)反射光的光程。
ZT50M14移相器的運(yùn)動(dòng)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)
下圖中為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(shè)計(jì)螺紋移動(dòng)端，并配備有鏡片固定安裝帽，可將鏡片直接固定于表面，易于鏡片安裝。該90°轉(zhuǎn)角適配器直接預(yù)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(dá)納弧度級(jí)。
6.壓電螺釘鏡片調(diào)節(jié)架集成于籠式結(jié)構(gòu)
下圖中仍是芯明天設(shè)計(jì)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(dòng)，兩支壓電螺釘配合產(chǎn)生反射鏡片的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，具有更大的偏轉(zhuǎn)角度，適于相對(duì)較大范圍的光路調(diào)整。
壓電螺釘?shù)闹本€運(yùn)動(dòng)行程由芯明天E53.C4K壓電控制器輸出的電信號(hào)進(jìn)行控制，調(diào)節(jié)速度更快、更便捷。
7白光干涉儀
下圖中為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(dòng)器，用于納米步進(jìn)移相調(diào)節(jié)。芯明天的壓電陶瓷促動(dòng)器體積小、納米級(jí)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
下圖中為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(dòng)器，用于納米步進(jìn)移相調(diào)節(jié)。
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