專利名稱：?jiǎn)喂饫w掃描微器件及制備方法和控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光學(xué)掃描技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種單光纖掃描微器件及制備方法和控制方 法。
背景技術(shù)：
基于微型掃描器件的光學(xué)儀器在工業(yè)探傷、微位移傳感、醫(yī)療影像技術(shù)等領(lǐng)域具 有重要應(yīng)用前景。常用的光學(xué)掃描器件有光學(xué)掃描振鏡、微型旋轉(zhuǎn)電機(jī)、微光機(jī)電系統(tǒng)、聲 光偏轉(zhuǎn)器、多面棱鏡轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)和壓電陶瓷等。在現(xiàn)有掃描器件中，光學(xué)掃描振鏡和多面棱鏡 轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)體積較大，不能內(nèi)置于內(nèi)窺探頭之中。微型旋轉(zhuǎn)電機(jī)只能進(jìn)行側(cè)向成像。微光機(jī) 電系統(tǒng)制造工藝復(fù)雜，造價(jià)昂貴。聲光偏轉(zhuǎn)器體積較大，且偏轉(zhuǎn)角度小?；趬弘娞沾傻墓?掃描結(jié)構(gòu)憑借著結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)，無(wú)電磁輻射，無(wú)摩擦損耗等特點(diǎn)，獲得廣泛的關(guān)注。已有的壓電 掃描結(jié)構(gòu)主要采用四分電極管和壓電雙晶片，兩者均難以加工出微小尺寸。并且，四分電極 管掃描器需要四路驅(qū)動(dòng)電壓，壓電雙晶片只能進(jìn)行一維振動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，提出一種單光纖掃描微器件及制 備方法和控制方法；本發(fā)明所述的單光纖掃描微器件是一種單根光纖前向二維掃描微器 件。它不但長(zhǎng)度短、體積小、掃描重復(fù)性好，而且原材料易于獲得、加工容易、制造成本低。這 些優(yōu)勢(shì)讓其在光學(xué)精密儀器以及臨床內(nèi)窺術(shù)等領(lǐng)域的照明和信號(hào)采集等裝置上具有良好 的應(yīng)用前景。本發(fā)明所述的單光纖掃描微器件的驅(qū)動(dòng)方法，提供一種電壓驅(qū)動(dòng)控制方法，只 需兩路電壓信號(hào)，能可靠地驅(qū)動(dòng)掃描微器件進(jìn)行二維掃描。本發(fā)明的技術(shù)方案為單光纖掃描微器件，包括四片壓電陶瓷和一段未端去掉涂覆層的光纖，其特征在 于四片壓電陶瓷包裹一段未端去掉涂覆層光纖，將四片壓電陶瓷塊的兩頭粘在光纖周?chē)?并預(yù)留出一段裸光纖，四片陶瓷片形成一個(gè)四方腔體，在四片陶瓷片的外壁各自用錫焊接 出導(dǎo)線，腔體上四片陶瓷片的內(nèi)壁用導(dǎo)電膠導(dǎo)通并引出一根導(dǎo)線，水平方向兩塊相對(duì)的陶 瓷片的導(dǎo)線相連，豎直方向兩塊相對(duì)的陶瓷片的導(dǎo)線相連。掃描器水平方向兩塊相對(duì)的陶瓷片極化方向一致，掃描器豎直方向兩塊相對(duì)的陶 瓷片極化方向一致。由于相對(duì)的陶瓷片極化方向一致，因此兩者外壁加上同樣電壓的時(shí)候， 產(chǎn)生電場(chǎng)方向相反。即，當(dāng)相對(duì)的兩片陶瓷片中一片的極化方向與電場(chǎng)方向一致時(shí)，另一片 的極化方向與電場(chǎng)方向相反。由此實(shí)現(xiàn)了相對(duì)的兩片陶瓷一片伸長(zhǎng)一片縮短。該系統(tǒng)只需 要一個(gè)驅(qū)動(dòng)水平方向振動(dòng)的信號(hào)源和一個(gè)驅(qū)動(dòng)豎直方向振動(dòng)的信號(hào)源總共兩路信號(hào)即可 實(shí)現(xiàn)二維掃描驅(qū)動(dòng)。所述的光纖為單模光纖、多模光纖或特種光纖。所述的單光纖掃描微器件的制備方法，其特征在于按以下步驟進(jìn)行(1)、取雙面 鍍有銀電極層的壓電陶瓷片四片；(2)、將一段單模光纖末端去掉一段涂覆層露出裸光纖，用光纖切割刀將光纖端面切割平整；(3)、將四片陶瓷圍成腔體，將光纖和一根導(dǎo)線置于陶 瓷腔體軸線處，并將光纖的裸露部分預(yù)留一段作為振動(dòng)自由端；腔體遠(yuǎn)離裸光纖端用強(qiáng)力 膠將光纖牢固粘接在四片壓電陶瓷片間空隙處，裸光纖端也稱光纖懸臂，腔體接近裸光纖 端用導(dǎo)電膠固定并使導(dǎo)線與四片壓電陶瓷內(nèi)壁導(dǎo)通；(4)、在四片陶瓷片外壁分別用錫焊接 出導(dǎo)線，相對(duì)壁面上引出的導(dǎo)線導(dǎo)通。本發(fā)明所述的單光纖掃描微器件的分析方法，具體步驟包括一、創(chuàng)建幾何模型及有限元模型1)在ANSYS軟件中按照實(shí)際尺寸創(chuàng)建幾何模型，所述單光纖掃描微器件的幾何模 型包括七個(gè)體一個(gè)圓柱體(光纖)、兩個(gè)帶孔長(zhǎng)方體(導(dǎo)電膠和強(qiáng)力膠，中孔為光纖占據(jù) 的空間)和四個(gè)長(zhǎng)方體(四片壓電陶瓷片)。2)根據(jù)材料的特性設(shè)置屬性參數(shù)，包括光纖、導(dǎo)電膠和強(qiáng)力膠的彈性模量、泊松比 和密度，以及壓電陶瓷片的密度、介電系數(shù)、壓電矩陣和彈性系數(shù)矩陣。本發(fā)明所述的單光 纖掃描微器件的分析方法為機(jī)_電耦合系統(tǒng)分析，在ANSYS中需選擇能夠進(jìn)行耦合場(chǎng)分析 的有限元單元類型。3)采用映射方式進(jìn)行網(wǎng)格劃分。二、設(shè)置邊界條件和電壓約束，進(jìn)行結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析三、結(jié)果分析由結(jié)果可以確定，分析對(duì)象(單光纖掃描微器件)在一定的阻尼系 數(shù)下，掃描范圍可達(dá)到的范圍。因此，可以選擇不同結(jié)構(gòu)的分析對(duì)象(單光纖掃描微器件) 進(jìn)行對(duì)比，選取最優(yōu)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所述的單光纖掃描微器件的分析方法，具有如下特點(diǎn)一、完整地模擬系統(tǒng)的控制_響應(yīng)特性。對(duì)于分析對(duì)象(單光纖掃描微器件)，施 加電壓約束(對(duì)應(yīng)于控制驅(qū)動(dòng)信號(hào))即可得到動(dòng)力學(xué)特性(包括掃描幅度、頻率、軌跡等)， 也就是說(shuō)，該分析方法可以模擬仿真單光纖掃描微器件工作的過(guò)程中電_機(jī)耦合關(guān)系；二、采用對(duì)稱的方法建立二維掃描器模型，減少軟件計(jì)算時(shí)間。首先建立掃描器的 四分之一模型并劃分，然后通過(guò)以XY平面和XZ平面為對(duì)稱面的兩次對(duì)稱操作，產(chǎn)生完整掃 描器模型的組成體。再通過(guò)對(duì)稱面上節(jié)點(diǎn)的合并，將對(duì)稱體結(jié)合在一起；三、采用映射方式進(jìn)行網(wǎng)格劃分。對(duì)于帶孔長(zhǎng)方體的四分之一幾何體，不能直接 進(jìn)行映射網(wǎng)格劃分，可以對(duì)面進(jìn)行“加”操作以減少圍成體的面數(shù)從而滿足映射網(wǎng)格劃分條 件。四、適用于其它不同尺寸單光纖掃描微器件的分析。采用ansys參數(shù)化設(shè)計(jì)，各種 尺寸參數(shù)可以作為命令的值域。參數(shù)值改變后，重新執(zhí)行帶參數(shù)的命令和操作將完成對(duì)新 參數(shù)值的處理。所述的單光纖掃描微器件的控制方法，其特征在于在單光纖掃描微器件的水平 方向加一個(gè)驅(qū)動(dòng)水平方向振動(dòng)的信號(hào)源和在單光纖掃描微器件的豎直方向加一個(gè)驅(qū)動(dòng)豎 直方向振動(dòng)的信號(hào)源。所述的信號(hào)源采用正弦波調(diào)制的正弦波信號(hào)源，且豎直方向和水平 方向的信號(hào)源的調(diào)制波相位相同、載波相差90°。本發(fā)明所述的單光纖掃描微器件的控制方法，使用兩路電壓信號(hào)分別控制水平和 豎直方向上的兩對(duì)陶瓷片。相對(duì)的兩片壓電陶瓷片在同一時(shí)刻產(chǎn)生相同的伸長(zhǎng)或縮短量， 帶動(dòng)光纖懸臂產(chǎn)生位移。陶瓷片的振動(dòng)頻率在光纖懸臂的固有頻率附近，由于共振的作用，陶瓷片在光纖懸臂基部的微小位移能夠使得光纖懸臂末梢產(chǎn)生較大偏移，從而構(gòu)成大范圍 的掃描。本發(fā)明所述的單光纖掃描微器件的控制方法，具有如下特點(diǎn)一、利用共振原理得到大范圍的掃描。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓加在一對(duì)電極上，相對(duì)的兩片陶 瓷片就會(huì)彎帶動(dòng)光纖彎曲。當(dāng)正弦波的頻率達(dá)到懸臂機(jī)械振動(dòng)的共振頻率時(shí)，光纖懸臂的 振動(dòng)頻率達(dá)到最大。二、只需要一個(gè)驅(qū)動(dòng)水平方向振動(dòng)的信號(hào)源和一個(gè)驅(qū)動(dòng)豎直方向振動(dòng)的信號(hào)源即 可以實(shí)現(xiàn)二維掃描。當(dāng)相對(duì)的陶瓷片外壁加上同樣電壓的時(shí)候，產(chǎn)生電場(chǎng)方向相反。由于 相對(duì)的陶瓷片極化方向一致，因此當(dāng)相對(duì)的兩片陶瓷片中一片的極化方向與電場(chǎng)方向一致 時(shí)，另一片的極化方向與電場(chǎng)方向相反。由此實(shí)現(xiàn)了相對(duì)的兩片陶瓷一片伸長(zhǎng)一片縮短。三、適用于產(chǎn)生李薩茹掃描、螺旋掃描等不同的掃描模式。驅(qū)動(dòng)信號(hào)采用正弦波調(diào) 制的正弦波，隨著驅(qū)動(dòng)信號(hào)的反復(fù)變大變小，產(chǎn)生共振的光纖懸臂的振動(dòng)幅度也隨之改變， 就能夠得到螺旋掃描模式。兩個(gè)方向上的驅(qū)動(dòng)信號(hào)采用頻率不相等的正弦信號(hào)(兩個(gè)方向 上的驅(qū)動(dòng)信號(hào)均在光纖懸臂共振頻率附近，以保證足夠大的振幅)，就能夠得到李薩茹掃描 模式本發(fā)明具有如下特點(diǎn)1、本發(fā)明利用四片壓電陶瓷片包裹光纖懸臂的方式構(gòu)成光纖二維掃描探頭，簡(jiǎn)化 了光纖掃描探頭的結(jié)構(gòu)，能夠極大的縮小光纖掃描探頭的尺寸，因此可以深入到活體體內(nèi) 作為內(nèi)窺探頭使用。2、分析方法能夠進(jìn)行高精度的預(yù)測(cè)且能夠充分地驗(yàn)證微器件在掃描過(guò)程中的動(dòng) 力學(xué)特性。3、驅(qū)動(dòng)方法利用光纖的諧振特性，增加了光纖的掃描范圍。4、相對(duì)的兩片陶瓷片按照極化方向相反的方式安置，內(nèi)壁同時(shí)接地、外壁接同一 驅(qū)動(dòng)信號(hào)即可實(shí)現(xiàn)在一個(gè)方向上的偏轉(zhuǎn)(兩片陶瓷一片伸長(zhǎng)一片縮短)。也即，只需兩路信 號(hào)進(jìn)行控制即可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)控制。5、對(duì)懸臂光纖無(wú)特殊要求，容易與光纖化成像系統(tǒng)結(jié)合。6、制作方法簡(jiǎn)單，成本低廉，利于推廣。


圖1為單光纖掃描微器件三維結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為單光纖掃描微器件結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。 圖3為單光纖掃描微器件結(jié)構(gòu)側(cè)剖圖。 圖4為單光纖掃描微器件結(jié)構(gòu)端面圖。 圖5為單光纖掃描微器件有限元分析流程圖。 圖6為單光纖掃描微器件網(wǎng)格劃分圖。 圖7為單光纖掃描微器件應(yīng)變分布云圖。 圖8為單光纖掃描微器件光纖末端中心幅頻響應(yīng)圖。 圖9為產(chǎn)生螺旋掃描的驅(qū)動(dòng)信號(hào)形式示意圖。 圖10為螺旋掃描軌跡示意圖。
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圖11為實(shí)際產(chǎn)生螺旋掃描軌跡圖。圖12為產(chǎn)生李薩茹掃描的驅(qū)動(dòng)信號(hào)形式示意圖。圖13為李薩茹掃描軌跡示意圖。圖14為實(shí)際產(chǎn)生李薩茹掃描軌跡圖。圖15為利用單光纖掃描微器件構(gòu)成內(nèi)窺探頭結(jié)構(gòu)圖。圖16為利用單光纖掃描微器件構(gòu)成成像系統(tǒng)示意圖。圖17為利用單光纖掃描微器件構(gòu)成成像系統(tǒng)的成像結(jié)果圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù) 范圍。如圖1、2、3、4所示，單光纖掃描微器件包括一段未端去掉涂覆層的光纖1和四片 壓電陶瓷2，其特征在于四片壓電陶瓷包裹一段未端去掉涂覆層光纖，將四片壓電陶瓷塊 的兩頭粘在光纖周?chē)㈩A(yù)留出一段裸光纖，四片陶瓷片形成一個(gè)四方腔體，在四片陶瓷片 的外壁各自用錫焊3接出導(dǎo)線4，腔體上四片陶瓷片的內(nèi)壁用導(dǎo)電膠5導(dǎo)通并引出一根導(dǎo) 線，水平方向兩塊相對(duì)的陶瓷片的導(dǎo)線相連，豎直方向兩塊相對(duì)的陶瓷片的導(dǎo)線相連。實(shí)施例一單光纖掃描微器件的制作此例中制作單光纖掃描微器件所用到的材料有四片陶瓷細(xì)條、單模光纖、導(dǎo)電 膠、強(qiáng)力膠、五根細(xì)導(dǎo)線。1、取雙面鍍有銀電極層的長(zhǎng)度為8mm、寬度1. 2mm、厚度0. 5mm的壓電陶瓷片四 片；2、將一段單模光纖末端去掉15mm涂覆層露出裸光纖，利用光纖切割刀將光纖端 面切割平整，將光纖置于兩片壓電陶瓷片間空隙處，并預(yù)留IOmm長(zhǎng)度(共振頻率約為IkHz) 作為振動(dòng)自由端；3、四片陶瓷圍成腔體，相對(duì)的兩片壓電陶瓷極化方向一致。將光纖和一根導(dǎo)線置 于陶瓷腔體軸線處，腔體兩端分別用導(dǎo)電膠5和強(qiáng)力膠6固定。4、在四片陶瓷片外壁分別用錫焊3接出導(dǎo)線，相對(duì)壁面上引出的導(dǎo)線導(dǎo)通。實(shí)施例二 單光纖掃描微器件的有限元分析如圖5、6、7、8所示，采用有限單元法對(duì)單光纖掃描微器件進(jìn)行機(jī)-電耦合場(chǎng)下的 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析，分析結(jié)果能夠高精度的預(yù)測(cè)且充分地驗(yàn)證微器件在掃描過(guò)程中的動(dòng)力學(xué) 特性。本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的單光纖掃描微器件的有限元分析包括模態(tài)分析分析結(jié)構(gòu)的固有頻率。為施加的驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率提供參考。諧響應(yīng)分析獲取掃描器在各個(gè)頻率正弦波驅(qū)動(dòng)信號(hào)下的掃描幅值?？梢栽诓煌?的掃描需求下，確定需要施加的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；瞬態(tài)分析可以確定結(jié)構(gòu)在承受任意的隨時(shí)間變化載荷及其隨意組合作用下的響 應(yīng)。用以確定單光纖掃描微器件進(jìn)行螺旋模式掃描(驅(qū)動(dòng)信號(hào)采用兩路正弦波調(diào)制的正弦 波，載波相差90° )時(shí)的動(dòng)力學(xué)特性，以及進(jìn)行李薩茹模式掃描(驅(qū)動(dòng)信號(hào)采用兩路不同頻 率正弦波)時(shí)的動(dòng)力學(xué)特性。
本實(shí)施例取壓電陶瓷尺寸為8X 1. 25X0. 5mm ；強(qiáng)力膠尺寸為 1X 1. 25X 1. 25mm ；導(dǎo)電膠尺寸為1X 1. 25X 1. 25mm ；光纖尺寸為長(zhǎng) 18mm，半徑 0. 125mm。取光纖的彈性模量為7. 38E+10 ；泊松比為0. 4 ；密度為2. 20E+03。取強(qiáng)力膠的彈性模量為1. 00E+10 ；泊松比0. 38 ；密度為1. 70E+03。取導(dǎo)電膠的彈性模量為1. 00E+11 ；泊松比3. 30E-01 ；密度8. 90E+03。取質(zhì)量阻尼系數(shù)α 6. 86 ；剛度阻尼β系數(shù)6. 63Ε-06。由結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析的結(jié)果可知，頻率989. 95Hz取時(shí)，光纖末端中心的位移達(dá)到峰 值，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓幅值為100V，位移為0. IOlmm.實(shí)施例三單光纖掃描微器件的電壓驅(qū)動(dòng)控制如同9、10、11所示，探頭采用兩路信號(hào)驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)信號(hào)采用正弦波調(diào)制的正弦波， 可以進(jìn)行螺旋模式掃描。載波頻率為光纖懸臂的固有頻率，調(diào)制波頻率對(duì)應(yīng)于掃描的幀速 率。兩路信號(hào)調(diào)制波相位相同、載波相差90°。如果陶瓷對(duì)在水平和數(shù)值兩個(gè)方向上進(jìn)行 相同頻率相同振幅相差90°的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，則光纖掃描軌跡為圓周。如果振幅以一定的頻率 反復(fù)變大變小，則可以得到螺旋線軌跡。掃描時(shí)1/4周期的被調(diào)制的正弦波對(duì)應(yīng)于一幀圖 像(即由內(nèi)到外的一次螺旋信號(hào))，即一整個(gè)周期正弦的調(diào)制波對(duì)應(yīng)于4條螺旋曲線(由內(nèi) 向外，或由外向內(nèi))。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以只取半個(gè)周期進(jìn)行循環(huán)，其中在由內(nèi)向外的螺旋線掃 描時(shí)采集信號(hào)(對(duì)應(yīng)于正弦波的前1/4周期)，由外向內(nèi)的螺旋線用于返回到中心。如同12、13、14所示，如果陶瓷對(duì)在兩個(gè)方向上進(jìn)行不同頻率簡(jiǎn)諧振動(dòng)，則光纖掃 描軌跡為李薩茹圖模式。光纖懸臂振動(dòng)在固有頻率處振幅最大，若驅(qū)動(dòng)頻率偏離固有頻率， 隨著偏離程度增大振幅將迅速減小。如果只有很小的偏離，是可以得到掃描所需的較大振 幅的，而且，兩軸之間只需要較小的頻率差，即可得到李薩茹圖掃描軌跡。實(shí)施例四利用單光纖掃描微器件構(gòu)成成像系統(tǒng)首先利用單光纖掃描微器件構(gòu)成內(nèi)窺探頭，如圖15所示1.單光纖掃描微器件固定在環(huán)狀固定基7上，固定基固定在探頭金屬管壁8上。 自聚焦透鏡9固定在探頭末端金屬管壁8上。2.單光纖掃描微器件中的單模光纖懸臂1進(jìn)行二維掃描。3.探頭外有保護(hù)層10，保護(hù)安置系統(tǒng)與探頭之間連接部分的光纖和壓電振子的 電極線。保護(hù)層選用聚四氟乙烯管。聚四氟乙烯管具有優(yōu)良的耐腐蝕性能和良好的剛性， 并能耐沖擊、振動(dòng)和扭曲的特性。4.不銹鋼毛細(xì)管加工切割作為探頭壁8。再利用所得的內(nèi)窺探頭構(gòu)成成像系統(tǒng)，如圖16所示。5.在光纖的非掃描端，采用氦氖激光器11作為掃描的照明光源，激光由一個(gè) IOX、0. 25NA的物鏡12耦合到單模光纖中。6.照明光經(jīng)過(guò)單模光纖13傳輸，由內(nèi)窺探頭14將掃描光束15照射到樣本16上。7.通過(guò)半透半反鏡鏡17分離反射信號(hào)，并經(jīng)由聚光透鏡18用光電倍增管19采集。8.如圖17所示，將采集到的信號(hào)按照時(shí)序進(jìn)行重排即可得到成像結(jié)果。
權(quán)利要求
單光纖掃描微器件，包括四片壓電陶瓷和一段未端去掉涂覆層的光纖，其特征在于四片壓電陶瓷包裹一段未端去掉涂覆層光纖，將四片壓電陶瓷塊的兩頭粘在光纖周?chē)㈩A(yù)留出一段裸光纖，四片陶瓷片形成一個(gè)四方腔體，在四片陶瓷片的外壁各自用錫焊接出導(dǎo)線，腔體上四片陶瓷片的內(nèi)壁用導(dǎo)電膠導(dǎo)通并引出一根導(dǎo)線，水平方向兩塊相對(duì)的陶瓷片的導(dǎo)線相連，豎直方向兩塊相對(duì)的陶瓷片的導(dǎo)線相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單光纖掃描微器件，其特征在于所述的光纖為單模光纖、多 模光纖或特種光纖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單光纖掃描微器件的制備方法，其特征在于按以下步驟進(jìn) 行(1)、取雙面鍍有銀電極層的壓電陶瓷片四片；(2)、將一段單模光纖末端去掉一段涂覆 層露出裸光纖，用光纖切割刀將光纖端面切割平整；(3)、將四片陶瓷圍成腔體，將光纖和一 根導(dǎo)線置于陶瓷腔體軸線處，并將光纖的裸露部分預(yù)留一段作為振動(dòng)自由端；腔體遠(yuǎn)離裸 光纖端用強(qiáng)力膠將光纖牢固粘接在四片壓電陶瓷片間空隙處，腔體接近裸光纖端用導(dǎo)電膠 固定并使導(dǎo)線與四片壓電陶瓷內(nèi)壁導(dǎo)通；(4)、在四片陶瓷片外壁分別用錫焊接出導(dǎo)線，相 對(duì)壁面上引出的導(dǎo)線導(dǎo)通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單光纖掃描微器件的控制方法，其特征在于在單光纖掃描 微器件的水平方向加一個(gè)驅(qū)動(dòng)水平方向振動(dòng)的信號(hào)源和在單光纖掃描微器件的豎直方向 加一個(gè)驅(qū)動(dòng)豎直方向振動(dòng)的信號(hào)源。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單光纖掃描微器件的控制方法，其特征在于所述的信號(hào)源 采用正弦波調(diào)制的正弦波信號(hào)源，且豎直方向和水平方向的信號(hào)源的調(diào)制波相位相同、載 波相差90°。
全文摘要
本發(fā)明涉及單光纖掃描微器件及制備方法和控制方法，單光纖掃描微器件為四片壓電陶瓷包裹一段未端去掉涂覆層光纖，將四片壓電陶瓷塊的兩頭粘在光纖周?chē)㈩A(yù)留出一段裸光纖，四片陶瓷片形成一個(gè)四方腔體，在四片陶瓷片的外壁各自用錫焊接出導(dǎo)線，腔體上四片陶瓷片的內(nèi)壁用導(dǎo)電膠導(dǎo)通并引出一根導(dǎo)線，水平方向兩塊相對(duì)的陶瓷片的導(dǎo)線相連，豎直方向兩塊相對(duì)的陶瓷片的導(dǎo)線相連。本發(fā)明制作的單光纖掃描微器件不但長(zhǎng)度短、體積小、掃描重復(fù)性好，而且原材料易于獲得、加工容易、制造成本低。這些優(yōu)勢(shì)讓其在光學(xué)精密儀器以及臨床內(nèi)窺術(shù)等領(lǐng)域的照明和信號(hào)采集等裝置上具有良好的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)G02B26/10GK101923218SQ20101024542
公開(kāi)日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月4日
發(fā)明者付玲, 曾紹群, 李智, 楊哲, 駱清銘 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)