纳米定位台

压电纳米位移台断电时保持自锁，从而不消耗能量，不发热，可以很好的保持位置的机械稳定性。由压电马达驱动的纳米位移台一般把马达安装在位移台的基座上，而动子则是安装位移台滑动台面部分，压电驱动纳米位移台没有传统电磁马达(伺服或步进电机)驱动的位移台所需的丝杆或蜗轮蜗杆组部件，是一个直接驱动，稳定性更高，惯性更小，没有回程间隙和机械部件之间的空回，响应时间没有所延迟。压电陶瓷的形变量小，可以达到非常高的平台位移精度，可以说压电马达驱动的位移台是名副其实的纳米位移台。 压电纳米定位台可集成于各类高精密装备，为其提供纳米级运动控制、光路控制等。纳米定位台

纳米定位平台的高级数字控制至关重要。尤为明显的是，它可根据速度、分辨率和有效负载精确调整系统的性能特征，同时消除不必要的共振频率影响。使用定制的软件算法和陷波滤波器的组合来实现这一性能，后者能够在狭义的频率范围内衰减信号。因此，可以更大限度地减少接近共振频率的频率影响，有效地降低第二频率对动态定位的影响。算法模块工具箱可优化平台性能。速度和加速度控制算法能够使平台比单纯依赖位置控制的设备实现更高级的操作带宽驱动。虽然后者采用PID控制位置，但无法提供足够的精度来控制高速运动。如果需要在移动平台时进行控制以产生精确的波形或斜坡，则需要更多的控制。轨迹控制能够使平台轴快速移动到几纳米以内的精确位置，而不会引起平台共振。通过使用这些控制方法，可以实现超过共振频率50%的带宽，而经典PID控制的带宽只有10%左右。 压电陶瓷微动机械控制系统北京微纳光科仪器(集团)有限公司主要提供《微》《纳》《光》《科》四个版块产品。

近年来，由于光通信技术飞速发展，光纤连接器作为光通信基本的光源器件，所以对其质量及可靠性有了更严格的要求。为了提高光纤连接及光信号传输的效率，因此光纤端面的检测至关重要。为得到光纤端面的三维参数，通常根据光学干涉来进行测量。其中由压电陶瓷控制器控制的压电纳米定位台用于移动3D干涉仪系统中米罗的干涉物镜或光纤连接器以产生位相移动，分5步位相移动，每移动一步后由CCD摄像头读取干涉条纹。压电纳米定位台内部采用无摩擦柔性铰链导向机构，一体化的结构设计。机构放大式驱动原理，内置高性能压电陶瓷，可实现100μm位移。闭环版本定位精度可达纳米级。采用有限元仿真分析优化柔性铰链结构，柔性导向系统具有超高的导向精度，具有高刚性、高负载、无摩擦等特点。

纳米定位平台的设计从上面的简要介绍中可以清楚地看出，为什么只考虑每个轴的共振频率无法提供纳米定位系统性能的准确图片。也正因如此，多数情况下，只有定制系统才能满足各个应用程序的特定要求。例如，必须选择与应用相匹配的共振频率特性的结构材料和平台设计。此计算中的一个关键因素是施加的载荷。这就是为什么我们经常在许多数据表中关注负载性能，因为这个标准能更好地反映平台的实际用途。一般来说，作用在平台上的负载越大，平台的共振频率就越低。我们的高刚度平台意味着共振频率受负载变化的影响较小，因此任何动态调谐对负载的变化都不太敏感。 “纳米定位”则是它的功能，它的移动端面可以产生纳米级精度的步进运动。

人们普遍认为，如果了解了纳米定位平台的共振频率，就可以准确地展示其性能，尤其是动态性能。简单来说，共振频率越高，每个平台轴的运动就越快。然而，就像生活中的许多事情一样，它并没有那么简单!实际上，共振频率由几个因素决定。这些因素都会影响平台的性能，因此在正确选择纳米定位系统之前，需要综合考虑以下因素：制造平台的材料，因为材料的刚度和密度会影响共振频率。低密度材料的运动质量越小，共振频率越高；然而，如果增加负载，则共振频率将迅速下降。相比之下，高刚度平台，即使是由重型材料制造，也能更好地保持其共振频率。施加到纳米定位台的负荷定义了加载的共振频率，通常被认为是每个轴的前一个共振。控制和反馈电子设备，对于控制诸如前一和第二共振对每个平台轴动态位置的影响等因素至关重要。整个系统，包括平台及其所有安装附件或柔性铰链，以及安装平台的设备，每个组件都可能产生不同的共振频率。 纳米定位科学在纳米和亚纳米范围内有着出色的分辨率。纳米定位台

压电纳米定位台配备有机械固定安装接口与负载安装接口。纳米定位台

温度的变化会对压电纳米定位台的性能产生很大的影响，像静电容量的参数值会随着温度的升高而增加，过高的温度会降低其性能以及使用寿命。同样，压电纳米定位台的静电容量也会随着温度的降低而降低，从而它的位移参数也会相应降低，出力也随之降低。但由于低温环境下，压电纳米定位台的驱动源PZT压电陶瓷材料抵抗退极化的能力急剧增加，在低温环境下，可以双极性驱动压电纳米定位台，以获得更大的位移。低温压电纳米定位台具有非常广泛的应用，在基于金刚石NV色心量子传感器对微观尺度的磁场或电场物理量的测量，其中镜头移动或样品移动；在量子信息及精密探测等实验中，对金刚石NV色心的精确定位；探测样品在低温、强磁场环境下的荧光以及一些其他量子特性，对量子点等量子材料进行精确扫描；微纳光学腔的耦合调节；超导磁体内真空低温环境下的精确定位；F-P微腔调节，例如利用光学手段在低温固体中寻找单个自旋；完成低温环境下稳定的位移控制，从而实现稳定的低温量子体系，用于量子通信、量子计算、量子存储器等；光学谐振腔或光学干涉仪的相位锁定等。 纳米定位台