压电陶瓷管扫描器是可以XYZ三维运动的压电陶瓷管,用于三维微扫描与定位,如AFM原子力显微镜等。
结构形式-四区分割电极
工作方式及原理
压电陶瓷管扫描器为壁厚比较薄、径向极化、外壁四个电极、内壁一体或者分区电极的压电陶瓷管,当外部施加一个正电压到某一个区域时,陶瓷管垂直方向收缩,使陶瓷管顶部产生比较大的倾斜,同时施加电压会使陶瓷轴向或径向膨胀和收缩。
电极
可选化学镀镍、化学镀镍和金。也可接受电极定制。
驱动方式与位移计算
标准品技术参数
定制产品尺寸范围
压电陶瓷管扫描器用于光纤章动跟踪
压电陶瓷管扫描器体积小巧以及扫描速度快等特点,使其非常适于光纤章动跟踪。采用光纤章动跟踪方法,进行空间激光到单模光纤的耦合。章动运动如下图所示。
压电陶瓷管扫描器的外径可小于3mm,体积非常小巧,非常便于集成。扫描范围为几微米甚至可达上百微米,且响应速度可达亚毫秒,频率达5kHz甚至更高,可满足光纤章动跟踪的要求。
压电陶瓷管扫描器用于内窥成像技术
光纤扫描内窥成像技术的原理是将光纤装载于管状压电陶瓷驱动器上形成悬臂梁结构,压电陶瓷管驱动进行共振螺旋形扫描。扫描成像区间圆形,横截面全部用于成像。视场角可达75°甚至100°,且扫描频率可调。可用于荧光成像、3D表面成像、低成本可一次性使用、双包层光纤进行激光治疗、紫外至近红外的高透过率、共聚焦扫描成像、光学相干层析(OCT)、输入飞秒脉冲产生双小光子荧光和二次谐波等非线性光学成像、皮秒脉冲产生相关反斯托克斯散射等平台。
压电陶瓷管扫描器用于AFM原子力显微镜
压电陶瓷管扫描器载着样品在X-Y平面内做微小运动,样品到针尖的距离会随着样品表面形貌的变化而变化,该距离的变化将改变样品和针尖之间的原子力,原子力的变化会使得悬臂梁产生法相形变。
通过激光反射路径的变化检测出微悬臂梁的反向形变程度,相应调整Z向压电陶瓷保证样品和针尖的原子力保持恒定。实现X-Y-Z空间三个方向定位的压电陶瓷管扫描器在工作过程中非常重要,他们的参数指标直接影响到整个原子力显微镜的扫描成像精度。
压电陶瓷管扫描器微型化超高时空分辨双光子荧光显微镜
利用压电陶瓷管扫描器带载光纤进行扫描,每轴扫描范围可达80微米,频率可达几十赫兹,从而形成自由运动动物单个树突棘水平神经活动实时观测的微型双光子显微成像系统。