壓電陶瓷調(diào)諧電路

來源: 發(fā)布時(shí)間:2024-02-06

掃描電子顯微鏡的納米電子束光刻(EBL)系統(tǒng)。它的主要組成部分包括改進(jìn)型掃描電子顯微鏡、激光干涉儀控制平臺、多功能高速圖形發(fā)生器和功能齊全、操作簡便的軟件系統(tǒng)。

在電子和電氣制造業(yè)中,光刻技術(shù)是制造無源/有源器件的重要步驟。隨著納米技術(shù)的飛速發(fā)展,納米光刻技術(shù)作為一種重要的納米結(jié)構(gòu)和納米器件制造技術(shù),越來越受到人們的關(guān)注。尤其是電子束光刻技術(shù)(EBL),以其高分辨率和出色的靈活性在納米光刻技術(shù)中發(fā)揮著不可替代的作用。電子束的束斑尺寸可聚焦到小于一個(gè)納米,并可生成超高分辨率的圖案。因此,EBL在納米電子學(xué)、納米光學(xué)和其他大多數(shù)納米制造領(lǐng)域都有著巨大的應(yīng)用潛力。 “臺”則是它的外形形態(tài),類似一個(gè)平臺。壓電陶瓷調(diào)諧電路

近年來,由于光通信技術(shù)飛速發(fā)展,光纖連接器作為光通信基本的光源器件,所以對其質(zhì)量及可靠性有了更嚴(yán)格的要求。為了提高光纖連接及光信號傳輸?shù)男剩虼斯饫w端面的檢測至關(guān)重要。為得到光纖端面的三維參數(shù),通常根據(jù)光學(xué)干涉來進(jìn)行測量。其中由壓電陶瓷控制器控制的壓電納米定位臺用于移動3D干涉儀系統(tǒng)中米羅的干涉物鏡或光纖連接器以產(chǎn)生位相移動,分5步位相移動,每移動一步后由CCD攝像頭讀取干涉條紋。壓電納米定位臺內(nèi)部采用無摩擦柔性鉸鏈導(dǎo)向機(jī)構(gòu),一體化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。機(jī)構(gòu)放大式驅(qū)動原理,內(nèi)置高性能壓電陶瓷,可實(shí)現(xiàn)100μm位移。閉環(huán)版本定位精度可達(dá)納米級。采用有限元仿真分析優(yōu)化柔性鉸鏈結(jié)構(gòu),柔性導(dǎo)向系統(tǒng)具有超高的導(dǎo)向精度,具有高剛性、高負(fù)載、無摩擦等特點(diǎn)。 壓電物鏡定位器廠家可根據(jù)需求提供或定制微米領(lǐng)域的電動手動移動臺。

納米定位平臺的設(shè)計(jì)從上面的簡要介紹中可以清楚地看出,為什么考慮每個(gè)軸的共振頻率無法提供納米定位系統(tǒng)性能的準(zhǔn)確圖片。也正因如此,多數(shù)情況下,只有定制系統(tǒng)才能滿足各個(gè)應(yīng)用程序的特定要求。例如,必須選擇與應(yīng)用相匹配的共振頻率特性的結(jié)構(gòu)材料和平臺設(shè)計(jì)。此計(jì)算中的一個(gè)關(guān)鍵因素是施加的載荷。這就是為什么我們經(jīng)常在許多數(shù)據(jù)表中關(guān)注負(fù)載性能,因?yàn)檫@個(gè)標(biāo)準(zhǔn)能更好地反映平臺的實(shí)際用途。一般來說,作用在平臺上的負(fù)載越大,平臺的共振頻率就越低。我們的高剛度平臺意味著共振頻率受負(fù)載變化的影響較小,因此任何動態(tài)調(diào)諧對負(fù)載的變化都不太敏感。

雙軸壓電微掃平臺帶有一個(gè)中孔,用于安裝透射鏡,是一款面向航天、航空、兵器工業(yè)等應(yīng)用方向產(chǎn)品,采用開環(huán)前饋控制,具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、運(yùn)動范圍大、成本低等特點(diǎn)。主要用于動態(tài)穩(wěn)像領(lǐng)域,在移動平臺上,根據(jù)陀螺儀反饋回的速度和加速度信息,在拍攝時(shí)高速沿移動平臺運(yùn)動方向反向位移,用以平衡運(yùn)動狀態(tài)造成的拖影。雙軸壓電微掃平臺由疊堆型壓電陶瓷執(zhí)行器提供驅(qū)動力,經(jīng)過位移放大機(jī)構(gòu),柔性機(jī)構(gòu)推動透鏡進(jìn)行2X2掃描,由于疊堆型壓電陶瓷執(zhí)行器響應(yīng)速度快,體積小,出力大剛度高,可以根據(jù)控制信號實(shí)現(xiàn)毫秒級快速定位響應(yīng)。 納米定位平臺的工作原理圖。

帶寬:平臺運(yùn)動的振幅下降3dB的頻率范圍。它反映了平臺可以跟隨驅(qū)動信號的速度。漂移:位置隨時(shí)間的變化,包括溫度變化和其他環(huán)境的影響。漂移可能來自于機(jī)械系統(tǒng)和電子設(shè)備。摩擦。摩擦被定義為運(yùn)動過程中接觸面之間的阻力。因?yàn)樗麄兪褂脧澢?,所以摩擦可能是恒定的或與速度有關(guān)。而Piezoconcept的納米定位器是無摩擦的。滯后:前向掃描和后向掃描之間的定位誤差。閉環(huán)控制是這個(gè)問題的理想解決方案,通過使用高分辨率硅傳感器網(wǎng)絡(luò)提供反饋信號來完成。正交性誤差:兩個(gè)定義的運(yùn)動軸的角度偏移,使其相互之間成為正交。它可以被解釋為串?dāng)_的一部分。階躍響應(yīng)時(shí)間:階躍響應(yīng)時(shí)間是納米定位器從指令值的10%到指令值的90%所需的時(shí)間。階躍響應(yīng)時(shí)間反映了系統(tǒng)的動態(tài)特性。壓電納米定位臺憑借高穩(wěn)定性、高分辨率等優(yōu)良特性。壓電納米定位臺

“納米定位”則是它的功能,它的移動端面可以產(chǎn)生納米級精度的步進(jìn)運(yùn)動。壓電陶瓷調(diào)諧電路

人們普遍認(rèn)為,如果了解了納米定位平臺的共振頻率,就可以準(zhǔn)確地展示其性能,尤其是動態(tài)性能。簡單來說,共振頻率越高,每個(gè)平臺軸的運(yùn)動就越快。然而,就像生活中的許多事情一樣,它并沒有那么簡單!實(shí)際上,共振頻率由幾個(gè)因素決定。這些因素都會影響平臺的性能,因此在正確選擇納米定位系統(tǒng)之前,需要綜合考慮以下因素:制造平臺的材料,因?yàn)椴牧系膭偠群兔芏葧绊懝舱耦l率。低密度材料的運(yùn)動質(zhì)量越小,共振頻率越高;然而,如果增加負(fù)載,則共振頻率將迅速下降。相比之下,高剛度平臺,即使是由重型材料制造,也能更好地保持其共振頻率。施加到納米定位臺的負(fù)荷定義了加載的共振頻率,通常被認(rèn)為是每個(gè)軸的前一個(gè)共振??刂坪头答侂娮釉O(shè)備,對于控制諸如前一和第二共振對每個(gè)平臺軸動態(tài)位置的影響等因素至關(guān)重要。整個(gè)系統(tǒng),包括平臺及其所有安裝附件或柔性鉸鏈,以及安裝平臺的設(shè)備,每個(gè)組件都可能產(chǎn)生不同的共振頻率。 壓電陶瓷調(diào)諧電路