壓電運(yùn)動平臺在光纖對準(zhǔn)中的應(yīng)用
當(dāng)兩根光纖接續(xù)時，由于兩光纖位置、形狀、結(jié)構(gòu)等的差異，造成能量并不能100%的從一根光纖進(jìn)入另一根光纖，即會出現(xiàn)連接損耗。為了盡量地減小連接損耗，兩根光纖之間必須精密對準(zhǔn)。
圖片來源于網(wǎng)絡(luò)
光通訊是利用光波來載送信息，實(shí)現(xiàn)通信。在光通訊器件的生產(chǎn)使用中，光纖對準(zhǔn)是一項(xiàng)最基本，也是最重要的操作。多模光纖可以采用外徑對合法。而單模光纖必須采用芯軸對合。通常采用功率法，即對從光源發(fā)出經(jīng)過對接點(diǎn)處到達(dá)光纖末端的光強(qiáng)進(jìn)行監(jiān)視。通過不斷調(diào)整光纖的對應(yīng)位置，使通過接頭處的功率達(dá)到最大，也就是達(dá)到最大耦合能力，及最小耦合損失（dB）。
一般的光纖對準(zhǔn)系統(tǒng)可由以下幾個部分組成：機(jī)械運(yùn)動系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)、運(yùn)動控制系統(tǒng)等。
運(yùn)動系統(tǒng)組成示意
光纖的對準(zhǔn)，可以模擬為空間兩根直線的*重合。為了達(dá)到這個目的，需要多個維度的運(yùn)動調(diào)節(jié)，直線調(diào)節(jié)和旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)，并要求精度足夠高，操作足夠方便。
芯明天三維壓電螺釘平臺、六軸壓電納米定位臺以其納米級別的調(diào)節(jié)精度、方便的軟件操作成為光纖對準(zhǔn)系統(tǒng)中*的部分。
在光纖端面切割足夠平整情況下，可采用如下圖中所示的光纖對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。其中毫米行程的壓電螺釘運(yùn)動平臺提供三維的宏動調(diào)節(jié)，位移增量可控制在30nm以內(nèi)；而六軸壓電納米定位臺（X、Y、Z、θx、θy、θz）可提供微米級直線位置調(diào)節(jié)及毫弧度級角度位置調(diào)節(jié)，具有納米級直線精度與納弧度級角度精度，保證光纖對準(zhǔn)的準(zhǔn)確性。此外，六軸壓電運(yùn)動平臺的響應(yīng)速度達(dá)毫秒，可快速進(jìn)行光纖的精確對準(zhǔn)。
芯明天三維壓電螺釘平臺、三維壓電定位平臺及壓電偏轉(zhuǎn)平臺以其納米級別的調(diào)節(jié)精度、方便的軟件操作成為光纖對準(zhǔn)系統(tǒng)中*的部分。
l 三維壓電螺釘運(yùn)動平臺 - XYZ粗調(diào)
芯明天XYZ65N81K26是一款采用壓電螺釘驅(qū)動的XYZ三維運(yùn)動平臺，可實(shí)現(xiàn)毫米級大行程位置調(diào)整，行程可達(dá)25.4mm/軸，同時可實(shí)現(xiàn)納米級位移增量，廣泛應(yīng)用于精密定位及半導(dǎo)體測試等領(lǐng)域。同時適用于真空應(yīng)用環(huán)境要求，真空度可達(dá)10^-5Pa。
特點(diǎn)
• XYZ向運(yùn)動
• 行程可達(dá)25.4mm/軸
• 分辨率達(dá)0.5μm
• 真空度達(dá)10^-5Pa
• 可定制閉環(huán)版本、更高真空版本
l 壓電六軸運(yùn)動平臺
芯明天具有多種壓電六軸運(yùn)動平臺，是可產(chǎn)生θx、θy、θz、X、Y、Z六軸運(yùn)動的工作平臺，分為并聯(lián)結(jié)構(gòu)型、串聯(lián)結(jié)構(gòu)型，其中并聯(lián)結(jié)構(gòu)型是通過六支壓電促動器的并聯(lián)協(xié)調(diào)伸縮實(shí)現(xiàn)空間內(nèi)六個自由度的運(yùn)動，串聯(lián)結(jié)構(gòu)型的臺體結(jié)構(gòu)更加緊湊。兩種結(jié)構(gòu)都可選擇閉環(huán)版本獲取更高的定位精度，適用于六自由度微操作、微電子精密加工、檢測等應(yīng)用。
特點(diǎn)
• X、Y、Z、θx、θy、θz六軸運(yùn)動
• 微米級直線運(yùn)動
• 毫弧度級角度運(yùn)動
• 毫秒級快速響應(yīng)
此外，芯明天具有多種直線壓電促動器、三軸壓電納米定位臺、二維θx、θy壓電偏轉(zhuǎn)平臺，可針對不同的光纖對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)來選擇集成。
l XYZ精調(diào)壓電陶瓷促動器-直線運(yùn)動
壓電陶瓷促動器采用壓電陶瓷直驅(qū)式結(jié)構(gòu)，特點(diǎn)是出力大、響應(yīng)速度快，可選配傳感器進(jìn)行閉環(huán)反饋。在封裝壓電陶瓷促動器的頂部和底部分別由螺紋固定，固定方式可定制，如外螺紋、內(nèi)螺紋、球頭、平頭等。特點(diǎn)
• 可達(dá)百微米行程
• 納米級分辨率
• 閉環(huán)版本具有更高的精度
• 毫秒級響應(yīng)速度
• 高可靠性
l 三維壓電運(yùn)動平臺 - XYZ精調(diào)
P11系列壓電納米定位臺為小體積1~3維壓電平移臺，平臺內(nèi)部采用無摩擦柔性鉸鏈導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，一體化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。機(jī)構(gòu)放大式驅(qū)動原理，內(nèi)置高性能壓電陶瓷，可實(shí)現(xiàn)100μm位移。閉環(huán)版本定位精度可達(dá)納米級。
特點(diǎn)
• 1~3維運(yùn)動
• 三維運(yùn)動位移可達(dá)100μm/軸
• 體積小巧
• 毫秒級響應(yīng)時間
• 納米級定位精度
• 真空版本可選
l 二維壓電偏擺臺 - θxθy精調(diào)
S54系列是具有中心通孔的二維θxθy軸壓電偏擺臺，采用無摩擦柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，響應(yīng)速度快、閉環(huán)定位精度高，80×80mm中心通孔使其易于集成在顯微及掃描等光學(xué)系統(tǒng)中。
特點(diǎn)
• θx、θy偏擺運(yùn)動
• 開環(huán)、閉環(huán)可供選擇
• 80×80mm大通孔
• 分辨率高
• 外形超薄
通過集成以上芯明天粗調(diào)、精調(diào)及角度精調(diào)壓電運(yùn)動產(chǎn)品，可進(jìn)行更加快速、精準(zhǔn)的光纖對接，減少對接時間，提高效率，同時，大幅提高光纖對接的精度！
芯明天高精度壓電納米運(yùn)動產(chǎn)品，提供納米級高精度與毫秒級響應(yīng)時間，適用于各類光學(xué)及對準(zhǔn)應(yīng)用，不只適于光纖對準(zhǔn)，還適用于光柵對準(zhǔn)、顯微、成像、光束穩(wěn)定、納米接合、納米制造等應(yīng)用。
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