[實(shí)用新型]一種光學(xué)調(diào)相器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920560928.3
• 申請(qǐng)日: 2019-04-23
• 公開（公告）號(hào): CN210534435U
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李飛燕;陳陶;汪炆睿;梁忠誠(chéng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B26/06
• 分類號(hào): G02B26/06
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 牛莉莉

本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)調(diào)相器，包括具有圓柱狀通孔的壓電陶瓷管，所述壓電陶瓷管的上下兩端分別密封有作為光束輸入、輸出端的上蓋片及下蓋片，沿所述壓電陶瓷管內(nèi)壁設(shè)有可調(diào)流體腔，所述可調(diào)流體腔內(nèi)存儲(chǔ)有透明流體材料以形成光程可調(diào)流體柱，所述光學(xué)調(diào)相器形成具有光束輸入端至光程可調(diào)流體柱至光束輸出端的結(jié)構(gòu)；流體腔端面?zhèn)缺诟浇O(shè)有注液孔和排氣孔。初始時(shí)便于流體注入，最終封存小段空氣柱，便于腔內(nèi)流體微量流動(dòng)。本器件的相位（等于光程*2π/λ）調(diào)節(jié)范圍約為20λ以上，且調(diào)節(jié)精度小于0.01λ，可適用于大多數(shù)的相位調(diào)節(jié)場(chǎng)合。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)調(diào)相器，屬于光學(xué)成像和光信息處理器件技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

光學(xué)相位調(diào)制技術(shù)，在光通信、光信號(hào)處理、光器件集成等領(lǐng)域具有非常廣泛的應(yīng)用。目前，光學(xué)調(diào)相技術(shù)主要有基于波導(dǎo)電光調(diào)制的相位調(diào)制技術(shù)和基于機(jī)械調(diào)制的相位調(diào)制技術(shù)。基于波導(dǎo)電光調(diào)制的調(diào)相技術(shù)是利用介質(zhì)的電光效應(yīng)，改變波導(dǎo)中的模式，從而使輸出光的相位發(fā)生變化，達(dá)到相位調(diào)制，存在比較大的功耗，而基于機(jī)械調(diào)制的相位調(diào)制典型的有微機(jī)電系統(tǒng)相位調(diào)制器和基于壓電陶瓷的光纖相位調(diào)制器，此類調(diào)制器特點(diǎn)體積小，但由于慣性問(wèn)題，相比于電光調(diào)制速度要慢很多，不適用于高速調(diào)制系統(tǒng)。針對(duì)光學(xué)調(diào)相問(wèn)題，文章《一種用于光學(xué)成像系統(tǒng)的新型液晶相位調(diào)制器》也提出了平行排列的二維陣列液晶相位調(diào)制器，具有制作簡(jiǎn)單價(jià)格低計(jì)算機(jī)片成可控等優(yōu)點(diǎn)，但使用過(guò)程中振幅調(diào)制對(duì)相位調(diào)制的影響較大，對(duì)驅(qū)動(dòng)電壓的控制要求較高。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種光學(xué)調(diào)相器，基于機(jī)械調(diào)制的相位調(diào)制技術(shù)，結(jié)合壓電陶瓷的精密控制技術(shù)，降低制作成本、簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，同時(shí)解決相位調(diào)控問(wèn)題。

為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種光學(xué)調(diào)相器，包括具有圓柱狀通孔的壓電陶瓷管，所述壓電陶瓷管為數(shù)百層壓電陶瓷薄膜及內(nèi)電極共燒而成的環(huán)形疊堆壓電陶瓷致動(dòng)器，所述壓電陶瓷管的上下兩端分別密封有作為光束輸入、輸出端的上蓋片及下蓋片，沿所述壓電陶瓷管內(nèi)壁設(shè)有可調(diào)流體腔，所述可調(diào)流體腔內(nèi)存儲(chǔ)有透明流體材料以形成光程可調(diào)流體柱，所述光學(xué)調(diào)相器形成具有光束輸入端至光程可調(diào)流體柱至光束輸出端的結(jié)構(gòu)；流體腔端面?zhèn)缺诟浇O(shè)有注液孔和排氣孔。

本實(shí)用新型將壓電陶瓷長(zhǎng)度可調(diào)技術(shù)與流體控制技術(shù)相結(jié)合，屬于基于機(jī)械調(diào)制的相位調(diào)制技術(shù)，設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)易光學(xué)調(diào)相器，由于未使用電機(jī)等復(fù)雜器件，結(jié)合壓電陶瓷的精密控制技術(shù)，使得制作成本、生產(chǎn)工藝大大降低，具有重要的技術(shù)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，將會(huì)在光學(xué)成像和光信息處理領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

本實(shí)用新型進(jìn)一步限定技術(shù)方案為：所述壓電陶瓷管的通孔還具有其他形狀，所述壓電陶瓷管的通孔還具有但不限于矩形柱，環(huán)狀，管狀，碗狀或半桶狀結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述壓電陶瓷管內(nèi)外壁涂覆有絕緣層，所述絕緣層采用10微米厚派瑞林絕緣膜。

進(jìn)一步的，所述流體腔管壁的上注液孔及排氣孔使用密封塞密封。所述密封塞呈等腰梯形，為中空盲孔結(jié)構(gòu)，其開口端面采用彈性膜封存一段長(zhǎng)度為5~10mm的空氣柱。

進(jìn)一步的，所述上、下蓋片采用環(huán)氧樹脂膠進(jìn)行密封。

進(jìn)一步的，所述壓電陶瓷管為數(shù)百層壓電陶瓷薄膜及內(nèi)電極共燒而成的環(huán)形疊堆壓電陶瓷致動(dòng)器。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型將壓電陶瓷長(zhǎng)度調(diào)控與流體控制技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于調(diào)節(jié)、精度高的光學(xué)調(diào)相器件，具有制作簡(jiǎn)單、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，具有重要的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)價(jià)值。

1）本實(shí)用新型將壓電陶瓷長(zhǎng)度的精確控制，從而控制透明流體柱長(zhǎng)度的微量伸縮，使通過(guò)流體柱軸方向光束光程（相位）的微量調(diào)控，這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔緊湊的光學(xué)調(diào)相器將會(huì)在光學(xué)綜合孔徑成像和光信息處理領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。