聚合物定子超声电机驱动的变倍激光扩束镜

摘要

针对激光扩束镜动态连续变倍需求,提出了利用单一中空旋转行波超声电机作为驱动源的连续变倍激光扩束镜。根据变焦准直扩束原理,提出了变倍组透镜和补偿组透镜的移动距离转换关系。采用3D建模软件对扩束镜的凸轮机构、导向机构和驱动机构进行了设计,并进行了受力分析,加工出了一套扩束比为3~6的扩束镜样机。为了降低装置整体的重量,采用聚合物作为超声电机定子的材料。搭建了实验平台,对扩束镜样机的性能进行了测试。结果表明:扩束镜光学扩束效果良好,瞬态性能优良,定位误差小于0.01 mm。笔者提出的聚合物质定子超声电机作为扩束镜的驱动变倍激光扩束镜,系统整体重量更小,能够满足扩束镜快速高精度的光学变倍需求。