振鏡的結構及原理

發布日期:2024-04-02 15:16:31   瀏覽量 :136
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什么是光學掃描振鏡?

激光振鏡、掃描振鏡。這是一種高速掃描的器件,在激光打標設備上早已成熟應用。它機構簡單體積?。o正弦機構),定位精度高(定位角偏差約2’’),掃描速度極快(毫秒級),成本低。據有關資料介紹,核聚變中高速多波段紫外光譜檢測已有使用。

光學振鏡工作原理

振鏡是一種優良的矢量掃描器件。它是一種特殊的擺動電機,基本原理是通電線圈在磁場中產生力矩,但與旋轉電機不同,其轉子上通過機械紐簧或電子的方法加有復位力矩,大小與轉子偏離平衡位置的角度成正比,當線圈通以一定的電流而轉子發生偏轉到一定的角度時,電磁力矩與回復力矩大小相等,故不能象普通電機一樣旋轉,只能偏轉,偏轉角與電流成正比,與電流計的相似,故振鏡又叫電流計掃描器(galvanometric scanner)。

圖中, a ,b 是振鏡,通過轉動振鏡a和b可以使入射光束投影到XY平面的指定位置。

具體x,y的坐標計算公式如下:

設 x 軸和y 軸反射鏡之間的距離為e , y 振鏡的軸線到視場平面坐標原點的距離為 d ,當 x , y 軸的光學偏轉角分別為θx和θy時,視場平面上相應光點坐標為( x , y) ,且當 x = y = 0 時,θx=θy=0,則

振鏡a,b的偏轉角θx 和θy與振鏡a,b的控制電壓Vx和Vy的關系為:

θx=kx*Vx

θy=ky*Vy

其中,kx、ky是系數。

所以通過控制Vx和Vy就可以控制振鏡a,b的偏轉角度。


光學振鏡系統

激光振鏡、掃描振鏡系統是由驅動控制器與振鏡電機模組構成的一個高精度、高速度伺服控制系統。

激光振鏡、掃描振鏡系統一般是由處理器、功率放大器、振鏡電機、光電傳感器、信號解調器組成的閉環控制系統。

如下圖:

振鏡電機器件圖如下所示:

其中,彈簧負載為施加復位力矩的機械扭簧機構。


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