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邁克爾遜干涉儀中的壓電移相器
作為一種高精密光學儀器,邁克爾遜干涉儀得到了非常廣闊的應用,它既可用于測量光的波長,還可用于測量氣體或液體的折射率、玻璃的厚度、劈尖的傾斜角度以及測量距離等。
邁克爾遜干涉儀的原理是將一束入射光經過分光鏡分為兩束后,各自被對應的平面鏡反射回來,因這兩束光的頻率相同、振動方向相同且相位差恒定(即滿足干涉條件),所以能夠發生干涉。干涉中兩束光的不同光程可以通過調節干涉臂長度以及改變介質的折射率來實現,從而能夠形成不同的干涉圖樣。通過調整該干涉儀,可以產生等厚干涉條紋,也可以產生等傾干涉條紋。該原理可用于研制多種測量儀器。
下圖為一款搭建好的邁克爾遜干涉儀系統,該系統中采用了芯明天P63.Z壓電納米定位臺作為移相器,移相行程為 0~6.8μm,移相的分辨率可達0.1nm,滿行程6.8μm運動范圍的響應速度為0.3ms,納米級步進掃描的速度將更快。
P63.Z壓電納米定位臺通常的使用方式為移動面朝上放置,延縱向產生運動位移,運動如下圖中所示。但在該系統中,采用的是橫向放置方式,延水平方向產生運動位移。
當Z向壓電運動平臺進行水平使用時,它的受力情況會發生變化,在您訂購時,請務必告知,我們會根據使用情景對內部做相應調整,以更好適應使用環境,提高可靠性。
P66.Z納米定位臺的運動示意圖
(注:為便于觀看,運動范圍已被放大)
P63.Z壓電納米定位臺技術參數
型號:P63.Z7S
運動自由度:Z
標稱行程(0~120V):5.5μm
行程范圍(0~150V):6.8μm
傳感器類型:SGS
閉/開環分辨率:0.2/0.1nm
閉環線性度:0.4%F.S.
閉環重復定位精度:0.2%F.S.
俯仰/偏航/滾動:<5μrad
推/拉力:10/2N
運動方向剛度:1.5N/μm
空載諧振頻率:2kHz
閉/開環空載階躍時間:1.5/0.3ms
滿行程閉環空載工作頻率:達200Hz
承載:0.8kg
靜電容量:0.8μF
材質:鋁
重量:70g