光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
OPTICS AND PRECISION ENGINEERING
2015年
1期
63-69
,共7页
王志斌%李克武%张瑞%王立福%王国梁
王誌斌%李剋武%張瑞%王立福%王國樑
왕지빈%리극무%장서%왕립복%왕국량
压电驱动器%光弹调制器%铌酸锂晶体%谐振
壓電驅動器%光彈調製器%鈮痠鋰晶體%諧振
압전구동기%광탄조제기%니산리정체%해진
piezoelectric actuator%photoelastic modulator%lithium niobate%resonance
基于石英(SiO2)制作光弹调制器(PEM)的压电驱动器时,存在机电耦合系数小、需高压驱动且谐振频率随温度漂移严重等缺陷,故本文研究了PEM的优化设计方法.考虑铌酸锂(LiNbO3)特殊的晶体结构,从理论上推导了LiNbO3晶片作为压电驱动器的可行性,并确定其切型为zyw/35°切.基于有限元分析软件COMSOL4.3a仿真,确定了晶片体积和谐振频率,设计了LiNbO3压电驱动器.对设计出的压电驱动器进行了压电性能测试,并和SiO2压电驱动器进行了比较.将LiNbO3压电驱动器和硒化锌(ZnSe)光弹晶体组合成PEM,用671 nm激光进行了光弹调制实验.实验结果表明:实现相同位移时,SiO2压电驱动器需要的驱动电压是LiNbO3压电驱动器的100多倍,且后者横向长度伸缩振动模式单一性和稳定性均优于前者.驱动电压为3.76 V时,671 nm的激光通过基于LiNbO3压电驱动器的PEM的调制光程差为3.7 μm.得到的结果表明:基于LiNbO3压电驱动器的PEM易于驱动控制,调制性能优于基于SiO2驱动器的PEM.
基于石英(SiO2)製作光彈調製器(PEM)的壓電驅動器時,存在機電耦閤繫數小、需高壓驅動且諧振頻率隨溫度漂移嚴重等缺陷,故本文研究瞭PEM的優化設計方法.攷慮鈮痠鋰(LiNbO3)特殊的晶體結構,從理論上推導瞭LiNbO3晶片作為壓電驅動器的可行性,併確定其切型為zyw/35°切.基于有限元分析軟件COMSOL4.3a倣真,確定瞭晶片體積和諧振頻率,設計瞭LiNbO3壓電驅動器.對設計齣的壓電驅動器進行瞭壓電性能測試,併和SiO2壓電驅動器進行瞭比較.將LiNbO3壓電驅動器和硒化鋅(ZnSe)光彈晶體組閤成PEM,用671 nm激光進行瞭光彈調製實驗.實驗結果錶明:實現相同位移時,SiO2壓電驅動器需要的驅動電壓是LiNbO3壓電驅動器的100多倍,且後者橫嚮長度伸縮振動模式單一性和穩定性均優于前者.驅動電壓為3.76 V時,671 nm的激光通過基于LiNbO3壓電驅動器的PEM的調製光程差為3.7 μm.得到的結果錶明:基于LiNbO3壓電驅動器的PEM易于驅動控製,調製性能優于基于SiO2驅動器的PEM.
기우석영(SiO2)제작광탄조제기(PEM)적압전구동기시,존재궤전우합계수소、수고압구동차해진빈솔수온도표이엄중등결함,고본문연구료PEM적우화설계방법.고필니산리(LiNbO3)특수적정체결구,종이론상추도료LiNbO3정편작위압전구동기적가행성,병학정기절형위zyw/35°절.기우유한원분석연건COMSOL4.3a방진,학정료정편체적화해진빈솔,설계료LiNbO3압전구동기.대설계출적압전구동기진행료압전성능측시,병화SiO2압전구동기진행료비교.장LiNbO3압전구동기화서화자(ZnSe)광탄정체조합성PEM,용671 nm격광진행료광탄조제실험.실험결과표명:실현상동위이시,SiO2압전구동기수요적구동전압시LiNbO3압전구동기적100다배,차후자횡향장도신축진동모식단일성화은정성균우우전자.구동전압위3.76 V시,671 nm적격광통과기우LiNbO3압전구동기적PEM적조제광정차위3.7 μm.득도적결과표명:기우LiNbO3압전구동기적PEM역우구동공제,조제성능우우기우SiO2구동기적PEM.
