Пьезоэлектронные элементы оптических систем

Плоские или сферические зеркала с управляемой геометрией представляют собой биморфные плоские или сферическое конструкции с зеркальными покрытиями. Радиус кривизны изгиба является линейной функцией напряжения. Зеркальная поверхность становится либо выпуклой, либо вогнутой в зависимости от полярности напряжения.

Рисунок 50 – Схема включения биморфного элемента.

Рисунок 51 – Конструкция зеркала эндоскопа с управляемой геометрией.

1- корпус; 2 – прокладка; 3,4 – пьезопластины, образующие круглый биморфный элемент; 5 – гибкая мембрана с отражающей поверхностью; 6- жидкость; 7- электроды.

Рисунок 52 – Оптический элемент с изменяемым фокусным расстоянием.

Чувствительность оптического элемента к управляющему напряжению (и соответственно диапазон изменения его фокусного расстояния) тем больше, чем больше отношение диаметра D пьезоэлементов 3 к диаметру d отверстий в них.

Чувствительность такого оптического элемента может достигать несколько единиц диоптрий на вольт. Так оптический элемент с биморфными элементами диаметром 45 мм и толщиной 1 мм имеющими отверстие диаметром 8 мм при изменении управляющего напряжения от 0 до ±300 изменяет оптическую силу от 0 до ±25 диоптрий.

Рисунок 53 – Оптоволоконный модулятор светового потока.

1 – световодный кабель; 2- трубчатый БПЭ; 3 – неподвижный световод или фотодатчик.

Интенсивность светового потока на выходе световода управляется изменением изгиба трубки.

На следующем рисунке представлено пьезооптическое сканирующее устройство, которое представляет собой световод, консольно закрепленный в основании 5.

1 – световод (оптически прозрачный пьезодиэлектрик – ниобат лития); 2 – электрод – тонкая электропроводная нить; 3,4,6,7 – внешние электроды; 8 – блок управления.

Движение трубки в вертикальном и горизонтальном направлениях позволяет формировать растр, используемый для преобразования изображений, записываемых на микрофотопленку (либо ввод в ПК).

Рисунок 54 – Пьезоэлектрическое сканирующее устройство