芯明天壓電納米運動產品在籠式結構光學系統(tǒng)中的應用
更新時間： 2021-08-30
近年來，隨著科學技術的不斷發(fā)展與進步，越來越多的研究領域對微納控制提出了更高的要求，壓電納米定位系統(tǒng)也實現了不斷的突破與創(chuàng)新。哈爾濱芯明天科技有限公司專注于納米級精密定位產品的研發(fā)、生產和銷售，可實現亞納米級分辨率及納米級定位精度。
芯明天壓電納米運動產品使用具有高可靠性的壓電陶瓷促動器，在特殊的環(huán)境下也能保證壓電陶瓷的穩(wěn)定性，與傳統(tǒng)驅動機構相比，芯明天壓電運動平臺采用了柔性鉸鏈機構，具有無機械摩擦、響應速度快、重復定位精度高的優(yōu)點，柔性鉸鏈是一種不受靜態(tài)和動態(tài)摩擦影響的元件，柔性單元具有很高的剛度和承載能力，鉸鏈導向無需維護并且無磨損。
目前公司產品已廣泛應用于半導體技術、光電子、通信與集成光學、光學儀器設備、醫(yī)療生物顯微設備、生命科學、精密加工設備、新藥設計與醫(yī)療技術、數據存儲技術、納米技術、納米制造與納米自動化、圖像處理等領域，并且在籠式結構中得到了廣泛的應用。
籠式結構
光學系統(tǒng)搭建中傳統(tǒng)的調整架非常的不方，傳統(tǒng)光學機械是無基準系統(tǒng)，而且無法判斷系統(tǒng)中元件之間的共軸誤差，很難搭建出符合設計要求的系統(tǒng)，所以新型的光學機械應運而生——籠式結構。
籠式結構在光學平臺上搭建光學系統(tǒng)時，光軸是以光學平臺為基準參考的。系統(tǒng)中的元件利用機械加工的精度，保證了同軸，是有基準系統(tǒng)的。像光軸、籠桿和光學平臺是平行的，是有基準的。
芯明天壓電納米運動產品與籠式結構的集成
芯明天設計研發(fā)了專門應用于籠式結構光學系統(tǒng)的壓電運動產品，可滿足直線與角度的調節(jié)，并且具有非常強的靈活性，可任意定制外形尺寸、結構，預留用于籠式結構安裝的孔徑，使其非常易于集成到籠式結構中。下面是幾個芯明天產品集成于籠式結構的案例。
1.微納掃描
下方是芯明天的P76系列Z向壓電物鏡定位器集成于籠式結構中，進行單軸Z向的微納掃描，提供毫秒級快速響應及2.5nm的分辨率，可對樣品進行高精度的快速掃描。該結構中直接通過一個45度連接架將P76安裝于籠式結構中。
2.表面等離子共振分析系統(tǒng)SPR
表面等離子共振技術，英文Surface Plasmon Resonance，簡寫為SPR，是從20世紀90年代發(fā)展起來的一種新技術，其應用SPR原理檢測生物傳感芯片（biosensor chip）上配位體與分析物之間的相互作用情況，廣泛應用于各個領域。
下方的籠式結構為表面等離子共振分析系統(tǒng)，由銳光凱奇公司搭建。該系統(tǒng)中采用了芯明天設計的P70.Z系列壓電納米定位臺。
P70.Z系列壓電納米定位臺可產生Z向8μm的行程，步進大小由電壓控制，步進分辨率可達0.6nm。
3.光鑷操作系統(tǒng)
下圖中為光鑷操作系統(tǒng)，也由銳光凱奇公司搭建。其中同樣采用了芯明天P70.Z系列壓電納米定位臺，用于精確調整經物鏡聚焦后的焦點與樣品間的距離，從而配合完成光鑷操作。
4.干涉移相
下圖中為芯明天定制設計的一款用于籠式結構的ZT50M14移相器，其中集成了二維手動調節(jié)鏡架，且預留了籠式結構安裝孔，并配備了芯明天M14系列壓電陶瓷促動器，在壓電促動器的移動端配有鏡片粘接面，用于納米級步進移動鏡面的位置，從而調節(jié)反射光的光程。
ZT50M14移相器的運動行程范圍由0~114μm范圍內自由選擇。
5.壓電偏轉鏡集成于籠式結構
下圖中為一款定制型壓電反射鏡，將芯明天S38壓電偏轉鏡安裝于90°轉角的連接適配架中，該S38壓電偏轉鏡采用定制設計螺紋移動端，并配備有鏡片固定安裝帽，可將鏡片直接固定于表面，易于鏡片安裝。該90°轉角適配器直接預留籠式結構安裝孔，可將壓電偏轉鏡直接集成于籠式結構，精確調整光的路徑，精度可達納弧度級。
6.壓電螺釘鏡片調節(jié)架集成于籠式結構
下圖中仍是芯明天設計的一款集成于籠式結構的反射鏡架，其中鏡片的二維調節(jié)是采用兩支芯明天N81直線壓電螺釘驅動，兩支壓電螺釘配合產生反射鏡片的偏轉運動，具有更大的偏轉角度，適于相對較大范圍的光路調整。
壓電螺釘的直線運動行程由芯明天E53.C4K壓電控制器輸出的電信號進行控制，調節(jié)速度更快、更便捷。
7白光干涉儀
下圖中為白光干涉儀的籠式結構，仍由銳光凱奇公司搭建。其中采用了芯明天封裝式壓電陶瓷促動器，用于納米步進移相調節(jié)。芯明天的壓電陶瓷促動器體積小、納米級高分辨率，成為白光干涉儀中高可靠性、高速的壓電移相器。
8邁克爾遜干涉儀
下圖中為銳光凱奇公司搭建的邁克爾遜干涉儀。其中一樣采用了芯明天封裝式壓電陶瓷促動器，用于納米步進移相調節(jié)。
