Modulation de phase optique basée sur la céramique piézoélectrique PZT

Avec la technologie de production et l'expansion continue des applications, la céramique piézoélectrique PZT a été largement entrée dans la vision des gens, et leur popularité augmente également.

La céramique piézoélectrique PZT a l'effet piézoélectrique inverse, c'est-à-dire que le micro-déplacement du signal de tension correspondant peut être généré sous le signal de tension appliqué, et il a les caractéristiques de la vitesse de réponse à haute résolution et micro-seconde, qui répond à la précision de l'optique Modulation de phase. Le phase de phase de céramique PZT PIEZOELLECTRIQUE est également le composant principal de divers interféromètres, et sa précision dedisque en céramique piézoaffectera directement la précision de mesure de l'interféromètre.

Selon la différence de chemin optique d'interférence, le nombre et les types de céramiques piézoélectriques PZT utilisées sont différentes, peuvent généralement être divisées en uniques et multi-branches, et selon différents scénarios d'utilisation des clients, le noyau fournira une variété de modulation de phase / Solution de céramique piézoélectrique décalée de phase. Lorsque la fibre optique est utilisée comme milieu de propagation de la lumière, comme l'interféromètre différentiel de fibres, le laser de fibre accordable, etc., la phase de la lumière changera avec la longueur de propagation. Par exemple, lorsqu'une fibre optique est enroulée sur une céramique piézoélectrique PZT, lorsqu'un signal de tension est appliqué, la céramique piézoélectrique est légèrement déformée, modifiant ainsi la longueur et l'indice de réfraction de la blessure de fibre optique sur la céramique piézoélectrique. Quand letuyau de cylindre en céramique piézosubit une micro-déformation périodique, la longueur des fibres change périodiquement et la phase de la lumière de propagation change également périodiquement. Pour ce scénario, les types de céramiques piézoélectriques PZT en option sont très diverses, affectées par de nombreux facteurs tels que la taille, le temps de retard et les méthodes d'ajustement.

Civière en fibre piézoélectrique

Pour cette situation, l'expanseur d'étirement des fibres peut être utilisé, qui a deux versions, à la fois avec une rainure sinueuse de fibres, la fibre peut être directement enroulée dans la rainure et la longueur de la fibre de la plaie peut atteindre 100 mètres par-dessus. Sa plage de déplacement est grande et le déplacement radial peut atteindre 80 μm, ce qui peut réduire considérablement la tension de conduite et encore produire un grand déplacement. Par exemple, à 10V, le déplacement radial peut encore atteindre plus de 5 μm.

Pile de céramique piézoélectrique creuse

Une autre façon consiste à utiliser une pile de céramique piézoélectrique creuse, qui se déforme sur la longueur et a un trou à travers au centre. Grâce à la déformation d'allongement périodique de la céramique piézoélectrique, la longueur de la propagation de la lumière peut être modifiée périodiquement, modifiant ainsi la phase de la lumière. Ce type de céramique piézoélectrique peut produire un déplacement> 1,5 μm sous une tension de 15 V et éliminer essentiellement les effets négatifs causés par le signal de tension.

Transducteur piézoélectrique de la céramique piézotiquea une tolérance dimensionnelle de ± 0,01 mm et une planéité allant jusqu'à ± 5 μm, ce qui est très adapté à la modulation de phase de la fibre optique et peut garantir la précision des interféromètres.

La fréquence et l'amplitude de l'intensité de la lumière de sortie de l'interféromètre de fibre ont une relation linéaire avec la fréquence et l'ampleur du signal de tension appliqué à la céramique piézoélectrique PZT. Un interféromètre utilisant un modulateur de phase optique en céramique piézoélectrique creux a une sensibilité très élevée et est très approprié pour surveiller les sources de vibration dans l'environnement externe, ainsi que pour surveiller la fréquence des vibrations et l'amplitude de la source de vibration.

Tube de forme de tube en céramique piézoélectrique

Une autre façon consiste à utiliser des tubes / anneaux en céramique piézoélectrique. Il produit des mouvements d'expansion et de contraction dans la direction radiale. Sous l'action du signal de tension périodique, le tube en céramique piézoélectrique produit un mouvement d'expansion périodique, ce qui provoque la longueur et l'indice de réfraction de la plaie de fibre optique sur la surface du diamètre extérieur pour changer périodiquement, modifiant ainsi périodiquement la phase de la lumière transmis.

Les déphersurs de phase piézoélectriques sont utilisés dans les interféromètres de grand diamètre. Le principe est le même et les interféromètres de grand diamètre sont également mentionnés ici. Pour le chemin optique horizontal de grand diamètre de l'interféromètre Fizeau, le réflecteur qu'il utilise est généralement une lentille sphérique plus lourde, et son processus de mesure consiste à ajuster la position du réflecteur. Il est difficile pour une seule céramique PZT piézoélectrique de répondre aux exigences, donc généralement plusieurs céramiques piézoélectriques PZT sont utilisées en interne, uniformément réparties autour d'un cercle concentrique.

Les interféromètres de grand diamètre ont généralement des lentilles chargées plus importantes et nécessitent un centre central plus grand à travers des trous. Pour cette exigence d'application, le noyau peut concevoir personnalisé des déplaçants de phase piézoélectrique PZT en fonction de la structure de l'interféromètre, telles que les déphasoélectrices piézoélectriques de la série P77. Il a une capacité de roulement allant jusqu'à 15 kg lorsqu'il est placé en position verticale, 5 kg lorsqu'il est placé horizontalement et 10 kg lorsqu'il est placé à l'envers, et l'ouverture claire centrale peut être arbitrairement sélectionnée de φ36 à φ260 mm, et peut être personnalisée pour des ouvertures plus grandes et des charges plus grandes. À l'heure actuelle, la course du produit standard est de 6 μm, 20 μm, 50 μm, etc. Ce type de phase de phase piézoélectrique est très adapté à l'interféromètre laser, utilisé pour détecter la planéité des lentilles, etc.