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可变形反射镜(Deformable Mirrors)

更新时间:2023-11-10 15:19:49

分类: 普通光学

定义: 能够以可控方式变形的反射镜,例如用于自适应光学中的波前校正

可变形反射镜(Deformable Mirrors) 详述

目录

1. 诞生背景

可变形反射镜(Deformable Mirrors)是自适应光学系统中的关键组件,它的发展受益于航天和军事领域对于高分辨率成像的需求。自适应光学系统的目标是通过动态调整光学元件的形状,以补偿大气湍流、设备振动等因素引起的光波畸变,从而实现高质量的成像。

2. 相关理论或原理

可变形反射镜的工作原理是通过改变镜面的形状,来校正通过镜面反射的光波的波前畸变。这种改变通常是通过在镜面背面施加压力或电压来实现的。例如,对于压电驱动的可变形反射镜,当施加电压时,压电材料会发生形变,从而改变镜面的形状。这种形变是可逆的,因此可以通过改变施加的电压,来动态调整镜面的形状。

3. 重要参数指标

可变形反射镜的主要参数包括反射镜的尺寸、形变范围、形变精度、响应时间等。其中,形变范围和形变精度是衡量可变形反射镜性能的重要指标,它们决定了可变形反射镜能够校正的波前畸变的程度。响应时间则影响了可变形反射镜对于动态环境变化的适应能力。

4. 应用

可变形反射镜广泛应用于天文观测、激光通信、医疗成像等领域。在天文观测中,可变形反射镜可以用于补偿大气湍流引起的星光波前畸变,从而实现地面望远镜的高分辨率成像。在激光通信中,可变形反射镜可以用于校正激光波前的畸变,从而提高通信的稳定性和可靠性。在医疗成像中,可变形反射镜可以用于校正生物组织引起的光波畸变,从而提高成像的分辨率和对比度。

5. 分类

根据驱动方式,可变形反射镜可以分为压电驱动、电磁驱动、电静力驱动等类型。其中,压电驱动的可变形反射镜具有响应速度快、驱动电压低的优点,但形变范围有限。电磁驱动的可变形反射镜形变范围大,但响应速度慢。电静力驱动的可变形反射镜形变范围大,响应速度快,但需要高电压驱动。

6. 未来发展趋势

随着科技的发展,可变形反射镜的性能将进一步提高,应用领域也将进一步拓宽。在性能方面,未来的可变形反射镜将具有更大的形变范围、更高的形变精度、更快的响应时间。在应用方面,除了现有的天文观测、激光通信、医疗成像等领域,可变形反射镜还有望应用于量子信息处理、光学计算等新兴领域。

7. 相关产品及生产商

目前市场上主要的可变形反射镜生产商有波士顿微光学公司(Boston Micromachines Corporation)、阿尔卡特卢森特(Alcatel-Lucent)、泰雷兹公司(Thorlabs)等。这些公司生产的可变形反射镜产品广泛应用于科研、工业、医疗等领域。

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