實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：壓電薄膜變形鏡加工及閉環(huán)實(shí)驗(yàn)

測(cè)試設(shè)備：高壓放大器、波前傳感器、壓電薄膜變形鏡等。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

圖1：（a）加工變形鏡的示意圖（b）變形鏡實(shí)物圖

根據(jù)優(yōu)化設(shè)計(jì)加工了尺寸為100*100mm的壓電薄膜變形鏡，如圖1所示，襯底層厚度為5mm，壓電層厚度為0.4mm，電極分布為8*8，單個(gè)電極尺寸9*9mm。

由于基底與陶瓷片粘結(jié)、電極分割等工藝過(guò)程會(huì)引入頻率較高、梯度較大的面形變化，需要將粘結(jié)和電極分割過(guò)程提前到冷加工之前。此外，為了保證面形的穩(wěn)定性，在冷加工前需要加入退應(yīng)力的工藝環(huán)節(jié)，加工出來(lái)的PFDM樣件如圖1（b）所示。

圖2：（a）100*100mm單元PFDM樣件實(shí)物照片（b）100V驅(qū)動(dòng)電壓下測(cè)量得到64個(gè)驅(qū)動(dòng)單元的響應(yīng)函數(shù)

搭建實(shí)如圖2（a）所示的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，依次對(duì)64個(gè)驅(qū)動(dòng)單元施加100V電壓，獲得個(gè)64驅(qū)動(dòng)單元的響應(yīng)函數(shù)，如圖（b）所示，響應(yīng)函數(shù)的一致性較好。配套相應(yīng)的高壓放大器、波前傳感器及閉環(huán)控制軟件開(kāi)展了聯(lián)機(jī)波前閉環(huán)校正實(shí)驗(yàn)。閉環(huán)校正前的波前畸變P_V值為2.64λ、RMS為0.56λ，閉環(huán)校正后的波前畸變P_V值為0.36λ，RMS為0.1λ，閉環(huán)效果較好，如圖3（a）和（b）所示。

圖3：（a）閉環(huán)校正前波前畸變P_V值為2.64λ、RMS為0.56λ。（b）閉環(huán)校正后波前畸變P_V值為0.36λ，RMS為0.1λ

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

對(duì)壓電薄膜變形鏡樣件進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，閉環(huán)效果較好，對(duì)響函做本征模式分析，認(rèn)為變形鏡在材料選擇、加工工藝及裝夾方式等方面還存在一定的改進(jìn)余地。

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審核編輯 黃宇