Тонкопленочное деформируемое зеркало

 

Изобретение относится к оптической технике, а именно к отражателям, и может быть использовано в системах адаптивной оптики. Целью изобретения является упрощение конструкции зеркала за счет упрощения привода. В деформируемом зеркале, содержащем цилиндрическую оправку 1, на торце которой закреплена тонкопленочная мембрана 2 с отражающим слоем 3, привод для управления формой отражающей поверхности и источник питания, привод выполнен в виде тонкопленочных пьезоэлементов, нанесенных на проводящий слой, с обратной стороны мембраны между которыми размещен диэлектрический слой, а на противоположной от мембраны стороне пьезоэлементов нанесена проводящая металлизированная пленка 4. На поверхности диэлектрического слоя размещены проводящие дорожки, соединяющие металлизированную пленку 4 пьезоэлементов с соответствующими дополнительно введенными контактными площадками, размещенными по периметру мембраны 2. При этом источник питания подключен к контактным площадкам и проводящему слою с обратной стороны мембраны 2. Кроме того, толщина пьезоэлементов равна толщине диэлектрического слоя, а их жесткость больше жесткости мембраны 2 и проводящего слоя с ее обратной стороны и равна или меньше жесткости диэлектрического слоя. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BT0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ г, ГОсудАРст8енный ИОмитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4468524/24-10 (22) 29.07.88 (46) 15.10.90, Бюл. Р 38 (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (72) С.Ю.Шержентас, О.В.Нырков, K.È.Рагульскис и Л.К.Рагульскис (53) 535.312 (088.8) (56) Адаптация в информационных оптических системах. /Под ред.

Н,Д.Устинова. М.: Радио и связь, 1984, с. 314.

Патент США 1Ф 4093351, кл. G 01 В 9/02, 1978, (54) ТОНКОПЛЕНОЧНОЕ ДЕФОРМИРУЕМОЕ

ЗЕРКАЛО (57) Изобретение относится к оптической технике, а именно к отражателям, и может быть использовано в сист емах адаптивной оптики. Целью изобретения является упрощение конструкции зеркала за счет упрощения привода. В деформируемом зеркале,содержащем цилиндрическую оправку 1, на торце которой закреплена тонкопленочная мембрана 2 с отражающим сло. BU;„, 24 (51)S С 02 В 5/1О, С О1 В 9/02

2 ем 3, привод для управления формой отражающей поверхности и источник питания, привод выполнен в в|ще тонкопленочных пьезоэлементов, нанесенных на проводящий слой, с обратной стороны мембраны между которыми размещен диэлектрический слой, а на противоположной от мембраны стороне пьезоэлементов нанесена проводящая металлизированная пленка 4. На поверхности диэлектрического слоя размещены проводящие дорожки, соединяющие металлизированную пленку 4 пьезоэлементов с соответствующими дополнительно введенными контактными площадками, размещенными по периметру мембраны 2. При этом источник питания подключен к контактным глощадкам и проводящему слою с обратной стороны мембраны 2, Кроме того,тол-щина пьезоэлементов ранна толщине диэлектрического слоя, а их жесткость больше жесткости мембраны 2 и проводящего слоя с ее обратной стороны и равна или меньше жесткости диэлектрического слоя, 2 з.п. А-лы, 2 ил, !

599824

25

55

Изобретение относится к оптической технике, а именно к отражателям, и может быть использована в излучающих, приемных и резонаторных системах адаптивной оптики.

Целью изобретения является упрощение конструкции зеркала путем уп.рощения привода, На фиг.1 схематично изображено тонкопленочное деформируемое зеркало; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг,1.

Тонкопленочное деформируемое зеркало содержит цилиндрическую оправку 1, на торце которой закреплена тонкопленочная высокоэластичная полимерная мембрана 2 (например, из ацетилбутеральцеллюлозы), фронтальная поверхность которой методом вакуумногс напыления покрыта отражающим оптическое излучение слоем 3, например серебром. На встречной поверхнос ти мембраны 2 методом вакуумного на пыления нанесено токопроводяшее пок;рытие 4, например серебро, на котором через маску методом плазмохимического напыления сформированы пьезоэлектрические элементы 5 (например, из оксида цинка). Между пьезоэлектрическими элементами 5 расположен диэлектрический слой 6 (например, из оксида гафния), который наносится через маску пиролитическим методом, причем толщина диэлектрического слоя

6 равна толщине пьезоэлектрических элементов 5. Фронтальная поверхность пьезоэлементов 5 покрыта токопроводящим слоем (например, серебром), Каждый пьезоэлемент 5 токопроводящей дорожкой (например, из серебра) соединен с соответствующей контактной площадкой (например, из серебра).

Источник питания (не показан) подключен к контактным плошадкам и токопроводящему слою 4.

Зеркало функционирует следующим образом.

По сигналу от блока управления (не показан) подключается соответствующее напряжение на токопроводящий слой 4, который служит в качестве общего электрода для пьезоэлементов

5, и к контактным площадкам, которые соединены с токопрîBoäÿèèì слоем 7, который является вторым электродом для пьезоэлементов 5. Так как пьезоэлементы 5 жестко соединень: одной плоскостью с,мсмбраной ", а по, «раям — с диэлектриком 6, жесткость к.—!

О !

45 торого больше жесткости мембраны и примерно одинакова с жесткостью пьезоэлементов 5, при подаче электрического сигнала пьезоэлементы 5 расширяются или сокращаются, в результате получается изгиб, перпендикулярный плоскости мембраны, а следовательно, и отражающей поверхности.

Амплитуда деформации мембраны 2 и отражающей поверхности и ее направление (по плоскости чертежа вверх или вниз) зависят от амплитуды и полярности электрического сигнала,подключаемого к пьезоэлементам 5.Форма функции отклика в этом случае зависит от соотношения жесткостей мембраны 2, диэлектрика 6 и пьезоэлемента 5.

Чем жесткость пьезоэлементов 5 меньше жесткости диэлектрика б,тем функция отклика будет больше локализована на площади пьезоэлемента.

Выполнение привода тонкопленочного адаптивного зеркала в виде тонкопленочных пьезоэлементов, жесткость которых больше жесткости мембраны

2, но равна или меньше жесткости диэлектрика 6, позволяет снизить энергопотребление привода в виде меньшего напряжения питания пьезоэлементов 5, так как чем меньше толщина пьезоэлемента 5, тем меньше требуется напряжение для его питания.

Разделение пьезоэлементов 5 диэлектриком 6, толщина которого равна толщине пьезоэлементов 5, позволяет регулировать функцию отклика привода и осуществлять проводку проводящих дорожек между контактными площадками и токопроводящим слоем и предотвращает замыкание контактов пьезоэлементов 5 °

Расположение пьезоэлементов 5 на гибкой мембране 2, жесткость которой меньше жесткости пьезоэлементов, позволяет при меньшем развиваемом усилии пьезоэлемента 5 достичь большей амплитуды изгиба мембраны

2 и, следовательно, упростить угравление зеркалом.

Формула изобретения

1. Тонкопленочное деформируемое зеркало, с одержащее цилиндрическую оправку, на торце которой закреплена тонкопленочная мембрана с отражающим слоем, привод для управления

Составитель А.Вольпов

Редактор А.Лежнина Техред M.Ëèäûê Корректор М.Максимишинец

Заказ 3142 Тираж 471 Подписное

РчИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, iK-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 159 формой отражающей поверхности и источник питания, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью упрощения конструкции зеркала путем упрощения привода управления, привод выполнен в виде тонкопленочных пьезоэлементов, нанесенных на проводящий слой, с обратной стороны мембраны между которыми размещен диэлектрический слой, на противоположной от мембраны стороне пьезоэлементов нанесена проводящая металлизированная пленка, на поверхности диэлектрического слоя размещены проводящие дорожки, соединяющие металлизированную пленку пьезоэлементов с соответствующими дополнительно введенными контактными пло9824 6 щадками, размещенными по периметру мембраны, при этом источник питания подключен к контактным площадкам и проводящему слою с обратной стороны мембраны.

2. Зеркало по п.1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что толщина тонкопленочных пьезоэлементов равна толщине диэлектрического слоя.

3. Зеркало по п.1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что жесткость тонкопленочных пьезоэлементов больше жесткости тонкопленочной мембраны и проводящего слоя с ее обратной стороны и равна или меньше жесткости диэлектрика.