Пьезоэлектрический модулятор светового луча

Пьезоэлектрический модулятор светового луча

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для осуществления прецизионных линейных перемещений в оптических устройствах. Цель изобретения - повышение точности плоскопараллельного перемещения. В цилиндрическом корпусе 1 по периметру закреплены плоские упругие мембраны 3 и 4 с кoнцeнfpичнo размещенными на них с обеих сторон кольцевыми пьезопреобразователями 5, 6, колебания которых вдоль оси модуляторапередаются через шток 12 и основание 7 оптическому элементу 8. Регулировка модулятора на определенную частому модуляции осуществляется вращением винта штока 12, вызывающим изменение частоты собственного механического резонанса системы. 2 ил. О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

gg 4 С 02 В 26/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3871694/24-10 (22) 07.01.85 (46) 30.11.86. Бюл. Р 44 (72) В.А.Горшков, Ю.A.Êóçíåöîâ, В.И,Черный, И.И.Шевченко,Е.И.Лезбенев и О,Н.Фомин (53) 535.241.13:537,228,1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 595811, кл. H 01 L 41/08, 1978.

Приборы и техника эксперимента, 1981, Р 1, с.269. (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МОДУЛЯТОР

СВЕТОВОГО ЛУЧА (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для осуществления прецизионных линейных перемещений в оптических устройствах. Цель изобретения — повышение точности плоскопарал-: лельного перемещения, В цилиндрическом корпусе 1 по периметру закреплены плоские упругие мембраны 3 и 4 с концентрично размещенными на них с обеих сторон кольцевыми пьезопреобразователями 5, 6, колебания которых вдоль оси модулятора. передаются через шток 12 и основание 7 оп тическому элементу 8, Регулировка модулятора на определенную частоау модуляции осуществляется вращением винта штока 12, вызывающим изменение частоты собственного механического резонанса системы. 2 ил.

1 12

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к пьезоэлектрическим модуляторам света, и может быть использовано для осуществления прецизионных линейных перемещений в оптико-механических и оптико-электронных приборах, в частности в фотоэлектрических интерферометрах, Цель изобретения — повышение точности плоскопараллельного перемещения.

На фиг.1 представлен пьезоэлектрический модулятор, сечение; на фиг.2 — вид А на фиг.1, Пьезоэлектрический модулятор светового луча содержит цилиндрический корпус 1, состоящий из набора колец, между которыми зажаты по периметру стяжными винтами 2 плоские упругие мембраны 3 и 4 с концентрично закрепленными на них с обеих сторон кольцевыми пьеэопреобразователями 5 и 6, например, из пьезокерамики ЦТБС-3. Причем между электродами пьезопреобразователей 5 и 6 метал;лическими мембранами 3 и 4 обеспечивается электрический контакт. В центральном отверстии мембраны 3 установлено основание 7 с оптическим элементом 8. Основание закреплено на мембране с помощью стяжной гайки 9.

В нем выполнено резьбовое отверстие

10. В центральном отверстии мембраны

4 закреплен посредством гайки 11 шток

12 в виде винта, конец которого сопряжен с резьбовым отверстием 10 основания 7. Внешние электроды пьезопреобразователей 5 и 6 снабжены проводниками, выведенными через отверстия 13 в корпусе I и подключен ными к выводу источника 14 управляющего напряжения, другой вывод кото" рого соединен с корпусом 1. Направление поляризации пьезокерамических преобразователей показано стрелками P.

Пьезоэлектрический модулятор работает следующим образом.

При подаче управляющего напряжения от источника 14 на пьезопреобразователи 5 и 6 они изгибаются с максимумом в центре. Направление прогиба зависит от полярности приложенного напряжения. При этом происходит перемещение вдоль оси модулятора штока 12 с основанием 7 и оптическим элементом 8. При выключении напряжения система под действием упругих

73862

Формула и з обретения

Пьезоэлектрический модулятор светового луча, содержащий корпус, закрепленный в нем пружинный элемент, с которым связаны кольцевые пьезопреобразователи и оптический элемент,о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности плоскопараллельного перемещения, пружинный элемент выполнен в виде параллельно размещенных плоских мембран с центральными отверстиями, закрепленных по периметру в корпусе, при этом в центральном отверстии одной мембраны закреплено основание с оптическим элементом, в другом установлен с возможностью вращения шток в виде винта, сопряженно- го своим концом с резьбовым отверстием, выполненным в о сно в ан ии, а кольцевые пьезопреобразователи закрепленысоос. но штоку с обеих сторон каждой мембраны.

I сил мембран 3 и 4 возвращается в ис ходное положение, При подключении переменного управляющего напряжения оптический элемент совершает колеба5 .ния по оси модулятора, причем максимальная амплитуда колебаний наблю-: дается на собственной резонансной частоте, когда амплитуда колебаний оптического элемента в 8-15 превыша— ет амплитуду нерезонансных колебаний.

При ввертывании или вывертывании винта штока 12 с последующей фиксацией гайкой l1 изменяется расстояние между центрами мембран 3 и 4, создавая предварительный изгиб, что вызывает изменение жесткостиподвижной системыи,соответственно, изменение частотысобственного механического резонанса. Таким образом осуществляется регулировка мо— дулятора на заданную частоту модуляции, Работа на частоте собственного резонанса позволяет повысить эффективность и снизить управляющие напряже-

25 ния. Кроме того, предварительный взаимно противоположный прогиб упругих мембран позволяет скомпенсировать влияние температурных погрешностей пьезоэлементов так как прогибы преобразо) вателей 5 и 6 под воздействием температуры направлены противоположно (дифференциальная схема включения). Для увеличения тягового усилия пьезоэлектрического модулятора можно каскадно наращивать количество пьезопреобразо35 вателей, подключая их параллельно.

Дцг, 2

Составитель О.Петров

Техред jI.CåðäþêoBà Корректор И,Муска

Редактор Л,Пчелинская

Тираж 501 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д,4/5

Заказ б472/43 б

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Ужгород, ул.Проектная,4