[发明专利]一种多层执行器阵列驱动的变形镜

说明书

一种多层执行器阵列驱动的变形镜，包括镜面、多个位于不同层平面内的执行器阵列、以及连接执行器阵列与镜面的多个连接柱，所述的每层平面内的执行器阵列包括多个固定于带通孔的基座上的单压电片执行器，每个单压电片执行器通过连接柱与镜面连接，位于下层面内的执行器阵列的连接柱穿过上层面内执行器阵列的基座与镜面相连，不同层面内执行器阵列中的单压电片执行器在空间上相互错位，每个所述单压电片执行器包括弹性层和与弹性层相连的两面带电极层的压电片，所述镜面由多个位于不同层平面内的单压电片执行器通过连接柱推动实现变形。本发明变形镜增加了驱动层的层数，提高变形镜的变形量和校正能力。

技术领域

本发明属于光学器件领域，涉及一种多层执行器阵列驱动的变形镜，用于自适应光学系统中作为波前校正器。

背景技术

变形镜作为一种波前校正器，通过控制其镜面形貌对光路中的像差进行校正,使系统达到衍射极限，是自适应光学系统的核心器件，在军用和民用两个市场都具有良好的应用前景。近几年来被应用在光束净化、光束整形、激光腔内像差校正、医学人眼像差的检测与校正以及激光加工等领域。按照驱动方式主要有压电驱动、静电驱动、电磁驱动和热驱动。其中压电驱动的变形镜具有频响高、性能稳定的优点，应用最为广泛。

目前压电执行器阵列驱动的变形镜通过镜面底部的压电执行器产生离面位移推动镜面变形，实现波前像差校正，其压电执行器阵列处于同一平面内。如中国专利申请200610167153.0公开了一种压电厚膜驱动的微变形镜，包括由执行器单元组成的微致动器阵列和镜面，其中执行器单元由硅衬底、带有上下电极的压电陶瓷膜和链接凸台组成。中国专利ZL201610885659.9公开了一种单压电片执行器阵列驱动的变形镜，包括单压电片执行器阵列、设置在单压电片执行器阵列上方的镜面，单压电片执行器阵列包括多个固定于带通孔的基座上的单压电片执行器，每个单压电片执行器上均连接有支撑镜面用的连接柱。这些执行器阵列驱动的变形镜，其执行器在同一水平面上，当执行器数目增加时，如果执行器尺寸不变，则因执行器阵列增加导致变形镜的口径随之增加；如果要保持变形镜口径不变，则需要减小执行器尺寸，这会导致执行器的变形能力降低，不利于变形镜的应用。

发明内容

本发明是为克服现有技术不足，提供一种多层执行器阵列驱动的变形镜。该变形镜增加了驱动层的层数，提高变形镜的变形量和校正能力。

一种多层执行器阵列驱动的变形镜，包括镜面、多个位于不同层平面内的执行器阵列、以及连接执行器阵列与镜面的多个连接柱，所述的每层平面内的执行器阵列包括多个固定于带通孔的基座上的单压电片执行器，每个单压电片执行器通过连接柱与镜面连接，位于下层面内的执行器阵列的连接柱穿过上层面内执行器阵列的基座与镜面相连，不同层面内执行器阵列中的单压电片执行器在空间上相互错位，每个所述单压电片执行器包括弹性层和与弹性层相连的两面带电极层的压电片，所述镜面由多个位于不同层平面内的单压电片执行器通过连接柱推动实现变形。

本发明相比现有技术的有益效果是：

1、与单层执行器阵列驱动方式相比，本发明的多层执行器阵列驱动的变形镜，在执行器尺寸和镜面有效口径不变的情况下，由于增加了驱动层的层数，成倍增加了执行器的数量，提高变形镜的校正能力。

2、与单层执行器阵列驱动方式相比，本发明的多层执行器阵列驱动的变形镜，在执行器数目和镜面有效口径不变的情况下，由于增加了驱动层的层数，每层执行器阵列的执行器数目减小，从而可以增加执行器的尺寸，可以提高执行器的变形量，提高变形镜的校正能力。

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步地说明：

附图说明

图1是本发明的二维结构半剖示意图；

图2是本发明的三维装配半剖示意图；

图3是本发明一种形式单压电片执行器的三维结构示意图；

图4是本发明一层基座的一种三维结构示意图；