Оптический дефлектор Советский патент 1990 года по МПК G02B26/08 

Изобретение относится к оптике, в частности к оптическим дефлекторам, и может быть использовано в квантовой электронике, лазерной локации, оптических линиях связи, системах , обзора, поиска и слежения, радионавигации о

Цель изобретения - увеличение амплитуды угла отклонения и расширение диапазона рабочих частот.

На фиг.1 схематично изображен предлагаемый оптический дефлектор, вертикальный разрез; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг„3 - амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) оптического дефлектора, графики зависимости амплитуды угла отклонения &d в относительных единицах от частоты развертки fCTp: 1 - АЧХ оптического дефлектора в исходном положении; 2,3,оо., - АЧХ дефлектора, достигнутые при перестройке собственной резонансной частоты; 4 - результирующая АЧХ оптического дефлектора.

Оптический дефлектор содержит основание 1, зеркало 2 с подложкой 3, две пары биморфных пьезоэлектрических пластин 4 и 5 с электродами 6 управлесд

СП

О СП

00

ния металлические тяги 7 с зажимами 8. Биморфные пластины расположены в параллельных плоскостях, одна над другой, одним краем каждая биморф- ная пластина закреплена консолью к основанию 1, а вторым - к удаленному краю зеркала 2 На нижней стороне подложки 3, выполненной из немагнитного материала, установлен электро- магнит 9, состоящий из определенного числа кольцевых секций Неподвижная пластина 10, жестко связанная с основанием lf представляет собой обойму с кольцевыми балластными постоянными магнитами II различного диаметра. В центре- зеркала выполнено отверстие, в котором располагается узел 12 подвеса зеркала включающий две пары соос- ных шарикоподшипников 13, установ- ленных в одном корпусе 14 таким образом, что центр масс подвижного узла совпадает с центром его вращения, а центр вращения находится в отражательной плоскости зеркала.

Оптический дефлектор работает следующим образом.

Сигналы,) задающие требуемое положение зеркала 2, поступают на электроды биморфных пьезоэлектрических Пластин 4 и 5о Под действием обратного пьезоэлектрического эффекта в каждой из двух пар биморфныл пластин одна пластина изгибается вверх, а втоотретствующей резонансной частоте колебаний ЈЙ1 , амплитуда угла отклонения ud в Q раз больше амплитуды отклонения ud , достигаемой на нерезонансных частотах, Q дс( №/Д°/ где Q - коэффициент динамичности, Q , „ «I,..„,20 и более Для переключения оптического дефлектора на другую частоту f02, несколько меньшую, чем Ј01 и сохранения при этом большой амплитуды угла отклонения по сигналам от внешнего датчика, включается одна из секций электромагнита 9, которая притягивает соответствующие балластные, выполненные, например,из стали кольцевые магниты Il к подложке 3, тем самым увеличивая массу и момент инерции подвижного узла и уменьшая ее резонансную частоту до f Oi г t ои (кривая 2 на фиг„3). Амплитуда угла отклонения при этом остается большой Act

/Ив КС

flrf.

ИМ КС

И Т.Д.

С целью упрощения конструкции дефлектор может содержать вместо кольцевых постоянных магнитов стальные балластные кольца различного диаметра.

Формула изобретения

Оптический дефлектор, содержащий зеркало с подложкой, установленное на основании и соединенное с помощью тяг с двумя парами биморфных пьезоэлек

Изобретение относится к оптике, в частности к оптическим дифлекторам, и может быть использовано в квантовой электронике, лазерной локации, оптических линиях связи, системах обзора, поиска и слежения. Целью изобретения является увеличение аамплитуды угла отклонения, расширение диапазона рабочих частот за счет расположения четырех биморфных пьезоэлектрических пластин 4, 5 в параллельных плоскостях, одна над другой. На нижней стороне подложки 3, выполненной из немагнитного материала, установлен электромагнит 9, состоящий из определенного числа кольцевых секций, управляемых раздельно. На неподвижной пластине 10, жестко связанной с основанием 1, установлена обойма с кольцевыми балластными постоянными магнитами различного диаметра, поочередно притягиваемыми электромагнитом к подложке и служащими для перестройки резонансной частоты дефлектора за счет изменения массы и момента инерции подвижной части и обеспечения при этом большой амплитуды угла отклонения. В центре зеркала выполнено круглое отверстие, в котором располагается узел подвеса зеркала, включающий две пары соосных шарикоподшипников 13, установленных в одном корпусе 14 таким образом, что центр масс подвижной части совпадает с центром ее вращения, а центр вращения находится в отражательной плоскости зеркала. 3 ил.

рая - вниз. Линейные перемещения сво- ,- трических пластин, отличающий40

Водных краев биморфных пластин посред- ICTBOM жестких металг ческих тяг 7 Преобразуются в угловые отклонения Зеркала 2„ Предлагаемый оптический дефлектор работает как в статическом так и в динамическом режимах

В предлагаемом оптическом дефлекторе предусмотрена также возможность перестройки резонансной частоты по Сигналам внешнего датчика. В режиме без перестройки резонансной частоты большая амплитуда угла отклонения оп- тического пучка наблюдается в узком

с я тем, что, с целью увеличения амплитуды угла отклонения и расширения диапазона рабочих частот, биморф- ные пластины размещены по одной в па-- раллельных плоскостях, одним краем каждая биморфная пластина закреплена консолью к основанию, а другим с по- мощью тяг - к противоположному краю зеркала, причем на тыльной стороне 45 немагнитной подложки закреплены концентрические обмотки электромагнитов, а на неподвижной пластине напротив каждой обмотки размещены кольцевые балластные постоянные магниты, зердиапазоне рабочих частот, вблизи собственной резонансной частоты колебаний-g кало установлено на основании с помо- Ео дефлектора (кривая 1 на рис.3), Определяемой в основном жесткостью (коэффициентом Гука) биморфных плас- Тин, массой и моментом инерции зеркала с подложкой. Другими словами на ее вращения совмещен с отражательной частоте строчной разверстки ffcT, coщыо двух пар соосных подшипников, размещенных в отверстии зеркала так, что центр масс подвижной части совпадает с центром ее вращения, а центр

плоскостью зеркала.

с я тем, что, с целью увеличения амплитуды угла отклонения и расширения диапазона рабочих частот, биморф- ные пластины размещены по одной в па-- раллельных плоскостях, одним краем каждая биморфная пластина закреплена консолью к основанию, а другим с по- мощью тяг - к противоположному краю зеркала, причем на тыльной стороне немагнитной подложки закреплены концентрические обмотки электромагнитов, а на неподвижной пластине напротив каждой обмотки размещены кольцевые балластные постоянные магниты, зеркало установлено на основании с помо- вращения совмещен с отражательной

щыо двух пар соосных подшипников, размещенных в отверстии зеркала так, что центр масс подвижной части совпадает с центром ее вращения, а центр

кало установлено на вращения совмещен с

плоскостью зеркала.

dot /

A&mox

Составитель М.Никитин Редактор Ю0Середа Техред л.Олийнык Корректор В.Кабаций

Заказ 271

Тираж 455

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

fff.3 fff,2 fp.1 фиг.З

Полисное