衛星間雷射通訊（O-ISL）的壓電快速轉向鏡

在現代衛星間光通訊鏈路（Optical Inter-Satellite Links, O-ISL）中，衛星之間穩定的高速通訊由雷射技術實現。此應用要求運動系統具備極致的精度與動態響應，才能跨越浩瀚距離維持穩定的雷射通訊鏈路——而這正是 piezosystem jena 技術的強項。

我們的系統在以下環節扮演關鍵角色：

• 主動振動抑制：抵消可能造成光束抖動的平台擾動與太空載具振動。
• 精細指向與對準：持續修正光束路徑，補償微小的對準偏差。
• 高速調整：確保快速補償，在 Gb/s 等級的資料傳輸速率下維持鏈路品質。

航太資料通訊應用的壓電解決方案

整體而言，壓電式快速轉向鏡（FSM）因多項技術先天優勢，非常適合太空環境使用。壓電方案具備：

• 瞬時響應
• 無電磁干擾
• 低功耗

搭載快速轉向傾角鏡、用於導引雷射通訊的衛星，正在設計中並將於未來數年內發射

過去十年間，piezosystem jena 建立了完整的 FSM 產品線。我們的 FSM 針對光學終端中的精細指向鏡（Fine Steering Mirror）與前置指向鏡（Point Ahead Mirror）用途設計，提供以下優勢：

• 大偏轉角度——實現更快的指向、擷取與追蹤。
• 高剛性——搭配大型鏡片時仍能提升可達頻寬。
• 經最佳化的撓性鉸鏈設計——無摩擦與黏滯現象，且不會產生機械磨耗，提升可靠度。
• 小型化外形——簡化終端整合、降低酬載發射成本。

我們的 FSM 規格：

• 偏轉角度最高可達 ±20 mrad
• 次微弧度解析度
• 閉迴路應變規回授，消除遲滯與漂移
• 頻寬最高 6,500 Hz

太空環境資格驗證——為歐洲太空總署（ESA）SQATTS 專案開發

為何我們的技術要接受太空測試

儘管初步評估合適，這些系統仍缺乏飛行任務所要求、涵蓋所有太空應用的嚴格適用性驗證。ESA 的太空資格驗證測試之必要，在於設計並驗證一套能同時滿足 O-ISL 兩項複雜需求的系統，並具備優異的環境耐受能力——能承受發射過程的衝擊與振動負載，並在較寬的溫度範圍內運作。

我們如何通過測試

我們最新的 PSH 系列（PSH 20/2 與 PSH 35/2）最初是為歐洲太空總署（ESA）的 SQATTS（Space Qualified Tilting System，太空資格驗證傾角系統）專案開發。技術開發階段已成功完成，工程模型驗證了目標規格，並確認系統已具備進入後續應用階段的條件。

此驗證確認我們的系統可勝任兩項關鍵功能：

• 精細指向鏡（FSM）：即時補償外部擾動與大氣像差。
• 前置指向機構（PAM）：在發射與接收雷射光束之間建立精確的偏移角，以補償光行進期間衛星本身的移動。

我們的 PSH 設計以單一方案同時滿足 FSM 與 PAM 應用，大幅降低光學系統的整合工作量與成本。

通過太空資格驗證的 PSH 系列關鍵特性

• 無可匹敵的精度：作為固態元件，壓電致動器提供近乎無限的定位解析度與零機械間隙，可達到極高的指向精度。
• 穩定可靠：系統高度耐衝擊與耐振動，可承受發射時的極端負載，並具備較寬的工作溫度範圍與出色的使用壽命。
• 節能：因其電容特性，我們的壓電致動器在保持位置時不消耗電力，是功耗受限衛星平台的理想選擇。

這項與 ESA 合作的專案證實，我們的 PSH 系統符合太空資格驗證最嚴苛的標準——不僅適用於 O-ISL，也適用於其他要求嚴苛的實驗室與量產環境，例如先進半導體製造設備。