光場（light field）是一個向量函數(shù)，它描述了流經(jīng)空間中每個點的各個方向的光量。邁克爾˙法拉第是第一個提出光應(yīng)該被解釋為一個場的人，就像他多年來一直在研究的磁場一樣?！肮鈭觥币辉~是安德烈·格順在一篇關(guān)于三維空間中光的輻射特性的經(jīng)典論文中創(chuàng)造的。

　　光線則表示光的傳播路徑和方向的直線，從科學(xué)上講，光線由五維全光函數(shù)描述：每條光線由3D空間中的三個坐標(biāo)和兩個角度定義，以指定它們在3D空間中的方向。

　　兩種光場調(diào)控：相干合成與自適應(yīng)光學(xué)

　　相干合成的光場調(diào)控一般是通過多面平面鏡完成，而自適應(yīng)光學(xué)中的光場調(diào)控一般通過一塊連續(xù)的、可變形的反射鏡來完成。

　　相干合成-光場調(diào)控

　　不考慮多重因素，簡單來講，相干合成是將激光陣列進行同相位輸出，以提升合成后激光的亮度。

　　相干合成，是將光束分為多個子孔徑光束，再進行相干合成。但在光的傳輸過程中因各方面原因，如熱效應(yīng)等因素，會造成光的相位和方向的變化。解決該問題最簡單、直接、快速的方法就是采用壓電傾斜鏡，通過外加控制壓電傾斜鏡的壓電控制信號，來控制壓電傾斜鏡反射鏡面的傾斜角度。多支壓電傾斜鏡的配合使用，增加反射鏡的面形，從而增加光強。

　　壓電傾斜鏡：高速活塞+傾斜

　　壓電傾斜鏡是由PZT壓電陶瓷驅(qū)動，具有響應(yīng)速度快、分辨率高的特點，配合柔性鉸鏈機械機構(gòu)，又具有無空回、無摩擦、無磨損、空間尺寸小、運動靈敏度高、易控制、運行穩(wěn)定等優(yōu)點。芯明天P32壓電傾斜鏡的內(nèi)部是由3支PZT壓電陶瓷驅(qū)動，可產(chǎn)生高速毫秒級的Z向活塞運動及θX、θY傾斜運動。

　　直線活塞運動可快速調(diào)節(jié)光的相位、光程等，而θX、θY傾斜運動可快速改變由反射鏡片反射的出射光的傳輸方向。

　　自適應(yīng)光學(xué)-光場調(diào)控

　　自適應(yīng)光學(xué)是一項使用可變形鏡面矯正因大氣抖動造成光波波前發(fā)生畸變，從而改進光學(xué)系統(tǒng)性能的技術(shù)，也是將激光子束進行相位鎖相，從而提升亮度。自適應(yīng)光學(xué)中較常用變形鏡一般為壓電式變形鏡，通過采用壓電陶瓷陣列驅(qū)動。其中的壓電陶瓷陣列又分為多層式壓電陶瓷陣列以及單層壓電陶瓷陣列，兩種驅(qū)動方式間最為顯著的不同是驅(qū)動電壓、輸出位移及外形尺寸。

　　壓電陶瓷陣列：高速活塞運動

　　多層式壓電陶瓷陣列因其具有更大位移、更低的驅(qū)動電壓而被廣泛應(yīng)用于壓電變形鏡中。不同系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中壓電變形鏡對壓電陶瓷陣列的尺寸、位移等要求不同，選用的壓電陶瓷的參數(shù)繼而不同。芯明天擁有多種壓電陶瓷，外形尺寸可小至1.22×1.3×1.7mm3。

　　壓電變形鏡驅(qū)動電源

　　壓電變形鏡中的壓電陶瓷單元，少則幾十支，多則成百上千支，而驅(qū)動這么多容性陶瓷單元，對功率、電壓、通道數(shù)、外形尺寸等都有嚴(yán)格要求，這就需要定制合適的變形鏡驅(qū)動電源。芯明天針對壓電變形鏡驅(qū)動電源的需求，研發(fā)設(shè)計了多款壓電驅(qū)動電源，通道數(shù)可達(dá)幾百通道。E82.A64K系列壓電陶瓷驅(qū)動電源則為其中之一。

　　在壓電變形鏡驅(qū)動電源的驅(qū)動下，壓電陶瓷陣列的每個單元產(chǎn)生相應(yīng)的位移量，從而進行自適應(yīng)式反射鏡面的面形控制。

　　往期文章推薦

　　ymf