1.變形鏡簡(jiǎn)介

復(fù)雜時(shí)變的大氣環(huán)境易對(duì)精密光機(jī)系統(tǒng)探測(cè)光、發(fā)射激光的空間傳輸產(chǎn)生高頻的隨機(jī)擾動(dòng)，導(dǎo)致傳感圖像清晰度下降及激光聚焦形狀潰散，極大地降低了作用效果。利用波前校正器可對(duì)空間光束的波前畸變進(jìn)行自適應(yīng)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，從而顯著提高圖像探測(cè)精度和激光傳輸性能。

典型的波前校正器包括液晶空間相位調(diào)制器、機(jī)械式變形鏡和壓電變形鏡 （壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)的可變形反射鏡）等。其中，壓電變形鏡的工作響應(yīng)頻率最高，可達(dá)數(shù)千赫茲，且能夠承載高功率密度激光，其具有廣闊的應(yīng)用前景。

變形鏡(Deformable Mirror,DM)是自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)波前校正的關(guān)鍵器件,其性能直接決定了系統(tǒng)的波前畸變校正能力。

目前,它們被廣泛應(yīng)用于天文觀測(cè)、生物顯微鏡中的像差自適應(yīng)校正和激光加工中的光束整形等領(lǐng)域。隨著 DM應(yīng)用的增加,對(duì)光學(xué)系統(tǒng)以及 DM 本身動(dòng)態(tài)和靜態(tài)控制的精度和速度要求不斷提高。為了提高 DM的校正精度,不僅需要改變其自身特性,還需使用控制算法對(duì) DM 進(jìn)行控制。

同時(shí)，根據(jù)最新的市場(chǎng)趨勢(shì)分析，預(yù)計(jì)未來幾年全球變形鏡市場(chǎng)保持穩(wěn)健增長(zhǎng)，市場(chǎng)規(guī)模有望在不久的將來達(dá)到一個(gè)可觀的水平。

2.壓電變形鏡分類

根據(jù)鋯鈦酸鉛 （PZT） 或鈦酸鋇等陶瓷作動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式和驅(qū)動(dòng)方式，壓電變形鏡可以進(jìn)一步分為壓電疊堆變形鏡、壓電片變形鏡和MEMS（micro‐electro mechanical systems，微機(jī)電系統(tǒng)）壓電微變形鏡等。

壓電片變形鏡以單層或雙層的薄片狀壓電陶瓷作動(dòng)器作為驅(qū)動(dòng)單元，具有極致輕量化、集成度高、制作工藝簡(jiǎn)單和成本較低的優(yōu)點(diǎn)。壓電片變形鏡具有多層復(fù)合薄殼結(jié)構(gòu)，其在較高頻率的控制電壓激勵(lì)下工作時(shí)易受到機(jī)械共振、位移-電壓相位遲滯等動(dòng)力學(xué)效應(yīng)的影響，難以獲得較高的形狀控制精度。

壓電疊堆變形鏡的制作工藝復(fù)雜且成本高昂。

圖片來源自網(wǎng)絡(luò)

3.壓電變形鏡驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)連續(xù)鏡面壓電變形鏡（簡(jiǎn)稱壓電變形鏡）時(shí)，每一個(gè)壓電陶瓷校正器都對(duì)應(yīng)一路高壓放大器，因此，高壓放大器的結(jié)構(gòu)尺寸、驅(qū)動(dòng)能力、信號(hào)質(zhì)量、價(jià)格成本都需要在壓電變形鏡系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中被充分考慮。

根據(jù)工作原理，高壓放大器電路可以分為線性功率放大電路和開關(guān)式功率放大電路。

開關(guān)式功率放大電路具有功率損耗較小、發(fā)熱較小，容易做到大電流輸出等優(yōu)點(diǎn)。但是，這種電路需要依靠脈沖寬度調(diào)制（Pulse-width Modulation，PWM）進(jìn)行功率輸出，調(diào)制信號(hào)需要通過濾波電路復(fù)原信號(hào)，輸出電壓紋波較大，頻響特性較差，同時(shí)造成電路體積增大。

相比開關(guān)式功率放大電路，線性功率放大電路由于其輸出功率級(jí)晶體管處于線性放大區(qū)間，因此輸出信號(hào)具有線性度好、穩(wěn)定性強(qiáng)、紋波小和頻響寬等優(yōu)點(diǎn)，一直以來都是高精度壓電陶瓷放大器的首選驅(qū)動(dòng)方式。但是這類電路存在功耗較高、效率比較低的問題。

4.為什么選擇隱冠半導(dǎo)體

隱冠半導(dǎo)體壓電部門專注于精密定位執(zhí)行器及運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)制造、銷售；是國(guó)內(nèi)壓電領(lǐng)域極少數(shù)擁有從壓電陶瓷材料到壓電陶瓷電機(jī)再到納米精度壓電運(yùn)動(dòng)臺(tái)全產(chǎn)品鏈研發(fā)與批量生產(chǎn)能力的高科技企業(yè)，公司具有豐富的產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn)。

隱冠可提供單片型壓電陶瓷和疊堆型壓電陶瓷和適配的驅(qū)控，達(dá)到亞毫秒響應(yīng)時(shí)間，保證更快響應(yīng)和更高精度的控制。隱冠自研自產(chǎn)的單片型和疊堆型壓電陶瓷可以在較低電壓下產(chǎn)生較大的驅(qū)動(dòng)位移；搭配的自研自產(chǎn)的驅(qū)控采用功率放大電路將控制信號(hào)放大，以此驅(qū)動(dòng)壓電陶瓷，減少所需的驅(qū)動(dòng)電壓。

公司具有豐富的產(chǎn)品規(guī)格和種類以匹配不同的變形鏡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。公司可提供整套壓電陶瓷控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)快速安裝、替換及維護(hù)。

針對(duì)客戶的個(gè)性化集成需求，公司可以定制封裝尺寸、電壓、行程、金屬端件等，以滿足機(jī)械剛度和穩(wěn)定性，以保證變形鏡系統(tǒng)的可靠性和長(zhǎng)期運(yùn)行效果。

同時(shí)公司針對(duì)客戶特定需求和具體應(yīng)用場(chǎng)景，集成應(yīng)變片實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，并配置自研適配的驅(qū)控器，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品組合的技術(shù)和成本優(yōu)勢(shì)。