PSH 快速倾斜镜平台全系列导览:光束导向、扫描与稳定怎么选

光束要动得快,镜子就得比雷射更稳
雷射加工、光束对准、扫描成像这类应用有一个共同点:真正在高速运动的往往不是工件,而是光。要让一道光束以次毫秒的节奏改变方向、又要求微弧度等级的指向精度,传统马达机构无能为力——这正是压电式快速倾斜镜(Fast Steering Mirror / Tip-Tilt Platform)的主场。
piezosystem jena 的 PSH 系列就是为此而生。这篇把全系列摊开来,依「倾斜范围、速度、轴数」三个座标帮你快速对号入座。若你还不熟压电定位的基本观念,建议先读压电平台是什么与规格表的六个陷阱。
PSH 系列的共同基因
- 亚微弧度解析度:解析度以 µrad 计,最细达 0.002 µrad 等级,满足干涉仪、光束稳定回路的指向要求。
- 高共振频率=次毫秒响应:系列共振频率从 2 kHz 到 6.5 kHz,适合动态扫描与即时补偿。
- 挠性铰链、无摩擦无间隙:经有限元分析设计的 flexure 结构,没有机械背隙,重复性由结构保证。
- 温度补偿设计:环境温度变化不影响倾斜角度,适合产线与实验室环境。
- 闭回路版本可选:整合应变计感测器,提供高线性度与可重复的定位控制;另有真空、低温、非磁性客制版本。
依应用对号入座
① 微型高速扫描:PSH 4/1
系列中最小的成员(∅12 × 20 mm、20 g),单轴 ±倾斜、无负载共振频率大于 6.5 kHz,为 kHz 级光束扫描而生。光束导向、光束追踪、振动补偿这类「小镜子、拚速度」的场合首选。详见 PSH 4/1 产品页。
② 三轴倾斜+活塞运动:PSH 1-4z
由多组主动压电致动器组成,可让顶板在最多三轴倾斜(1~4 mrad 依型号),全致动器同步时另有高达 8 µm 的活塞(piston)行程——需要「倾斜之外还能微调光程」的干涉与波前控制应用特别合用。25 × 25 mm 底面积,支援 1 吋与 1.5 吋镜座。
③ 大倾角双轴定位:PSH 25
开回路 ±20 mrad、闭回路 ±16 mrad 的双轴平台,60 × 60 mm 机身,光学元件易于更换。扫描视野要大、又要保留亚微弧度解析度(开回路 0.2 µrad)时的选择。
④ 严苛环境与太空等级:PSH 20/2 / PSH 35/2
同一外壳两种调性:PSH 20/2 针对快速倾斜优化(低电容、低能耗),PSH 35/2 行程更长、温度范围更宽(闭回路可达 ±18 mrad)。此系列为欧洲太空总署 SQATTS 专案开发、通过太空认证——对可靠度有硬要求的系统可以直接对标。
选型三问
- 倾斜范围要多大?先用光路几何换算镜面需要的 mrad 数(记得光束偏转角是镜面倾角的两倍),再比对开回路/闭回路范围。
- 动得多快?扫描频率靠近共振频率时会失真,工作频率建议保留足够余裕;负载(镜子重量)会拉低共振频率,选型时要一并告知镜面尺寸与材质。
- 要不要闭回路?开回路适合重复轨迹扫描;要求绝对角度、长时间漂移补偿或多台一致性时,选整合感测器的闭回路版本。
把应用场景(波长、镜面尺寸、扫描频率、环境条件)寄给我们,我们将给出型号建议与交期:线上询价|完整系列请见 piezosystem jena 产品总览。
