产品信息
Iris自适应光学系统
Alpao自适应光学系统
ALPAO 可变形镜
Iris分段式可变形镜
所属类别: ? 调制器 ? 可变形反射镜/自适应光学系统
所属品牌:美国Iris AO公司
产品简介
分段式MEMS可变形镜,全球第一个由制造商提供完整校正的变形镜,在价格,尺寸,功耗,耐用性,灵活性,精度,损伤阈值等方面具有显著优势。
关键词:变形镜,DM,deformable mirror,MEMS,可变形反射镜,可变形镜,PZT压电陶瓷驱动,Iris,Iris AO,磁性变形镜,magnetics actuator
Iris可变形镜
美国Iris AO公司生产小型化,基于微机电技术(MEMS)的变形镜,在价格,尺寸,功耗,耐用性和灵活性等方面具有显著优势。
Iris的产品设计初衷就针对大行程,价格实惠,体积小巧且具有可扩展性等特点出发,以符合成像应用领域的所有要求。
Iris的可变形镜技术
由于光路偏差导致入射波前产生扭曲,该扭曲可能来自畸变媒介,如光学系统与成像物体之间,或者由光学系统本身带来的。 变形镜(DM)通过补偿光路偏差达到校正波前畸变的作用。
Iris使用专利的MEMS技术生产变形镜。变形镜采用100到500个内切孔径从3.5mm到7.7mm的驱动器。下图所示为PTT489变形镜,共489个驱动器组成。由于尺寸小的优势,MEMS变形镜在可以,工业和商业系统中是最佳选择。
Iris AO变形镜由紧密封装的镜子单元组成的阵列,每一个镜子单元可以在三个自由度方向上,伸缩,翻倒,倾斜独立控制。上图显示如何安置变形镜阵列,下图列出了Zernike多项式模型下,镜子可以实现光滑形变的形状。
除了光滑的镜面面型外,变形镜也能产生相位跳变的形状,如相位阵列,菲涅尔反射器,甚至涡旋光。 在涡旋光应用中,研究人员使用PTT111变形镜(111个驱动器,37 PTT单元)产生的涡旋光比使用典型的相位板产生的涡旋更纯净(如下图示)。由于变形镜是主动元件,只要不超过变形镜行程的涡旋信息都可以实时读入变形镜,并获得干净的图样。
分段技术比连续式变形镜有很多优势。分段式变形镜校正时比任何其他技术的变形镜更精确。区别于大部分变形镜制造商,Iris AO可以校正变形镜所有项目。(Iris AO是第一个可以提供完整校正的变形镜系统的制造商)校正后,变形镜可以使用直观的位置命令(piston/tip/tilt)或者Zernike系数设定位置。
Iris的变形镜独立单元质量极好,分段间隙非常小,校正很精确,研究人员把Iris AO PTT111变形镜(111个驱动器,37 PTT单元)的性能表现作为其他连续式变形镜的标准 [REF Roorda paper]。 分立单元变形镜质量如此好,以至于NASA的研究人员正使用Iris AO DMs研发天基望远镜系统,最终将实现探测轨道靠近恒星的极小行星 [REFERENCE RICK LYON PAPERS 2012],[REFERENCE RICK LYON PAPERS 2010]。可见,Iris AO分立式变形镜可以用于所有连续变形镜使用的领域,也可以用于只能用分立式变形镜的应用中。
Iris AO技术的核心优势是能适应很大的温度变化,可以做各种光学镀膜。目前,活跃领域是带介质膜的变形镜。测试表明变形镜可以承受300W/cm^2平均功率密度而不需要热沉。分析表面,如果加上热沉和轻微改良的镀膜,变形镜可以承受3KW/cm^2的平均功率密度。其他测试表明,对于脉冲激光,可以承受峰值功率密度1.7GW/cm^2。这些测试数据如此可喜,以致Iris AO赢得了国家自然基金的Phase II SBIR ,进一步发展变形镜在科研和工业激光器方面的应用。
变形镜的应用正稳步增长,Iris AO正积极发展变形镜以符合新应用要求。
1.PTT111 DM系统包括
*出厂校正过的PTT111-5变形镜
*Smart Drier Ⅱ驱动器
*PCB界面板
*机械安装台
*接口电缆
PTT111 变形镜可选项:
*大行程:8μm
*高速电脑界面支持帧频 >6.5kHz
*188-1550nm介质膜
*几何上匹配夏克-哈特曼微透镜阵列
2. PTT111L DM系统包括
*出厂校正过的PTT111L-5变形镜
*Smart Drier Ⅱ驱动器
*PCB界面板
*机械安装台
*接口电缆
PTT111L 变形镜可选项:
*大行程:8μm
*高速电脑界面支持帧频 >6.5kHz
*188-1550nm介质膜
*几何上匹配夏克-哈特曼微透镜阵列
3. PTT489 DM系统包括
*出厂校正过的PTT489-5变形镜
*Smart Drier Ⅱ-512 USB驱动器
*PCB界面板
*机械安装台
*接口电缆
PTT489 变形镜可选项:
*大行程:8μm
*高速电脑界面支持帧频 >6.5kHz
*188-1550nm介质膜
*降低阶数的配置:183,255,或者363个驱动器
*几何上匹配夏克-哈特曼微透镜阵列
详细参数
| PTT111 | PTT111L | PTT489 |
Number of segments | 37 | 37 | 163 |
Number of actuators | 111 | 111 | 489 |
stroke | 5 or 8μm | 5 or 8μm | 5 or 8μm |
Tilt angle | ±4 or ±6.4 mrad | ±2 or ±3.2 mrad | ±4 or ±6.4 mrad |
Optical coating | Gold, protected-aluminum,protected-silver | Gold, protected-aluminum,protected-silver | Gold, protected-aluminum,protected-silver coating |
Open-loop flat surface figure | <20nm rms | <20nm rms | <30nm rms |
Inscribed aperture | 3.5mm | 7.0mm | 7.7mm |
Mechanical response | <200μs | <500μs | <200μs |
Maximum operating temperature | 80℃ | 80℃ | |
Drive electronics | Low noise ,14-bit resolution with USB interface |
C/C++ interface libraries , MatlabTM compatible functions |
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