Сегментное адаптивное зеркало

Сегментное адаптивное зеркало

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технической физике, а именно к отражателям оптического излучения, и может быть использовано в приемных и излучающих системах адаптивной оптики. Цель изобретения является снижение напряжения питания приводов. В сегментном адаптивном зеркале, содержацим диэлектрический корпус, в котором установлены идентичннтичные зеркала, каждое из которых соединено с четырьмя управляющими приводами, и источник питания, новым является то, что в корпусе выполнены идентичные глухие углубления с плоским дном, каждое зеркало установлено в углублении, совпадающем с ним по площади и конфигйрации, на четырех жидкометаллических перемычках управляющие приводы выполнены в виде электродов, соединенных с контактными выводами, а источник питания подключен к отражающему слою и контактным выводам. Кроме того, в зеркалах установлен контактный провод, соединяющий слой зеркала с местом контакта с жидкометаллической перемычкой, а перемычка соединена с контактным выводом. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТ8ЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1

) дом. 1 э.п. ф-лы, 1 ил. (21) 4467523/24-10 (22) 01.08.88 (46) 23,07.90. Бюл. № 27 (71) Каунасский политехнический институт им, Антанаса Снечкуса (72) С.Ю.Шержентас, О.В.Нырков, Л.К.Рагульскис и А.А.Статкявичюс (53) 522.2.522.9.535.8 (088.8) (56) Патент США ¹ 4003640, кл. G 02 В 5/08, 1977.

Адаптивная оптика./Под ред. Э.А.Витриченко, — M,: Мир, 1980, с. 119.

Зарубежная радиоэлектроника, 1982, ¹8, с. 25. (54) СЕГМЕНТНОЕ АДАПТИВНОЕ ЗЕРКА-

ЛО (57) Изобретение относится к технической физике, а именно к отражателям оптического излучения, и может быть использовано в приемных и излучающих системах адаптивной оптики. Целью изобретения является

Изобретение относится к технической физике, а именно к отражателям оптического излучения, и может быть использовано в приемных и излучающих системах адаптивной оптики;

Целью изобретения является снижение напряжения питания приводов.

На чертеже изображено матричное деформируемое зеркало.

Сегментное адаптивное зеркало содержит диэлектрический корпус 1 (например, ситалловый), в котором выполнены идентичные, например, квадратной формы углубления 2, разделенные между собой перегородками 3, и которые. заканчиваются плоским дном, на поверхности которого нанесены четыре управляющих электрода 4,,,. Ж„, 1580305 А1 снижение напряжения питания приводов. В сегментном адаптивном зеркале, содержащем диэлектрический корпус, в котором установлены идентичные зеркала, каждое из которых соединено с четырьмя управляющими приводами, и источник питания, новым является то, что в корпусе выполнены идентичные глухие углубления с плоским дном, каждое зеркало установлено в углублении, совпадающем с ним по площади и конфигурации, на четырех жидкометалличе. ских перемычках, управляющие приводы выполнены в виде электродов, Соединенных с контактными выводами, а источник питания.подключен к отражающему слою и контактным выводам, Кроме того, в зеркалах установлен контактный провод, соединяющий слой зеркала с местом контакта с жидкометаллической перемычкой, а перемычка соединена с контактным вывосоединенных с контактными выводами 5. В квадратных углублениях 2 на четырех жидкометаллических перемычках 6 (например, ртутных) размещены идентичные квадратные зеркала 7 (например, кремниевые), фронтальная поверхность которых отполирована и покрыта отражающим оптическое излучение слоем (например, алюминиевым). Геометрические размеры зеркал 7 с точностью до необходимого зазора равны квадратным углублениям 2. В квадратных зеркалах 7 установлен контактный провод 8, соединяющий отражающий слой (не показан) с тыльной стороной поверхности в месте, которое контролирует с жидкометаллической перемычкой 6. Контактный. вывод 9 установлен в корпусе 1 в

1580305

10

25

45

55 месте, которое контактирует с той же жидкометаллической перемычкой 6. Источник питания (не показан) через блок управления (не показан) подключен к контактным выводам 9 и5.

Сегментное адаптивное, зеркало работает следующим образом, По сигналу от блока управления (не показан) подключается соответствующее напряжение на отражающую поверхность зеркала 7 и управляющий электрод 4, Вследствие этого в пространстве между отражающей поверхностью (не показано) и электродом 4 возникает электростатическая сила F, равная

Езл=1/2е Е S, где Š— диэлектрическая проницаемость среды пространства между отражающим слоем и управляющим электродом;

Š— напряженность электрического поля, возникающего после подключения напряжения;

S — площадь управляющего электрода.

Под действием этой электростатической силы зеркало 7 перемещается в сторону электрода 4. Так как электроды 4 расположены по краям относительно зеркала 7, то одна сторона зеркала перемещается в сторону электрода, а другая остается неподвижной. Вследствие этого осуществляется наклон зеркала по одной оси, При наклоне зеркала 7 осуществляется деформация жидкометаллических перемычек 6, вследствие чего изменяется сила ее поверхностного натяжения Р, равная

P = a (1/В1+ 1/Rz), где а — коэффициент поверхностного натяжения жидкометаллической перемычки 6;

R1 и Rz — главные радиусы ее кривизны.

При этом для осуществления перемещения зеркала 7 необходимо выполнение условия F,> P. При деформации перемычки изменяется Rq u Rz и тем самым увеличивается сила P. Наклон зеркала заканчивается, когда F> = P, При снятии напряжения зеркало 7 возвращается в исходное положение под действием силы поверхностного натяжения.

Угол отклонения зеркала 7 и его направление относительно осей Х или+. Y зависит от амплитуды приложенного напряжения и места расположения управляющего электрода 4. Таким образом можно осуществить наклон зеркала 7 по осям + Х и

- Y.

Для перемещения зеркала 7 в вертикальном направлении (по плоскости чертежа) одинаковые напряжения подключаются на все четыре электрода 4 и отражающий слой зеркала 7, Таким образом, осуществляется перемещение каждого зеркала независимо друг от друга по трем координатам, что позволяет использовать его в качестве компенсатора искажений волнового фронта первого и второго рода.

Установка зеркал 7 на жидкометаллических перемычках 6 осуществляется при условии, что капиллярные силы перемычек, удерживающие зеркало в первоначальном равновесном состоянии, намного больше собственного веса зеркал m, т,е. Р» гп.

Кроме того, в местах примыкания перемычек 6 к дну углубления и к тыльной стороне зеркала 7 осуществляется смачивание поверхностей, поэтому площадь смоченных поверхностей не меняется при наклоне зеркала, а меняется только форма свободной поверхности перемычки 6, Именно такой способ установки зеркал 7 позволяет отклонять зеркало по трем координатам, Применение в качестве перемычек 6 ртути или другой электропроводной жидкости, которая имеет большой коэффициент поверхностного натяжения, позволяет надежно и устойчиво установить зеркало 7 в углублении 2 и дает возможность использовать перемычку 6 в качестве электропровода для подключения напряжения к отражающей поверхности зеркала, Для этой же цели служит и контактный вывод 8, соединяющий отражающую поверхность зеркала 7 с тыльной его стороной в месте контактирования с перемычкой 6.

Выполнение углублений 2 в корпусе с точностью до нeoáõoäèìoão зазора для перемещения зеркала 7 исключает взаимовлияние между зеркалами и предохраняет выход из строя устройства при внешних механических ударах или вибрациях. Это необходимо потому, что сила растяжения-сжатия перемычки 6 намного превышает силу сдвига в боковом направлении, Таким образом, для изменения положения зеркала в пространстве необходимо преодолеть всего лишь силу деформации жидкометаллических перемычек, кОторая является малой величиной, что позволяет испольэовать привод меньшей мощности и снизить напряжение питания, Формула изобретения

1. Сегментное адаптивное зеркало, содержащее диэлектрический корпус, в котором установлены идентичные зеркала, каждое из которых соединено с четырьмя управляющими приводами, и источник пи1580305

Составитель А,Вольнов

Техред M,Mîpãåíòàë Корректор Л.Патай

Редактор С.Пекарь

Заказ 2010 Тираж 4бб Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 тания, отличающееся тем,что,сцелью снижения напряжения питания приводов, в корпусе выполнены идентичные глухие углубления с плоским дном, каждое зеркало установлено в углублении, совпадающем с ним по площади и конфигурации, на четырех жидкометаллических перемычках, управляющие приводы выполнены в виде электродов, соединенных с контактными выводами, а источник питания подключен к отражающему слою зеркала и контактным выводам, 2, Зеркало по п.1, о тл и ча ю щеес я

5 тем, что в зеркалах установлен контактный провод, соединяющий слой зеркала с местам контакта с жидкометаллической перемычкой, а перемычка соединена с контактным выводом.