Основное требование, предъявляемое к приводу — обеспечение большого динамического диапазона перемещения при высоком быстродействии.
В адаптивной оптике можно выделить следующие типы приводов:¨ электромеханический
¨ электромагнитный
¨ гидравлический
¨ пьезоэлектрический
¨ магнитострикционный.
Электромеханический привод - исполнительный механизм представляет собой винт, вращающийся от шагового или иного электродвигателя, имеет большой диапазон перемещений, но не удовлетворяет требованиям по ширине полосы.
Четыре других типа приводов обладают большей широкополосностью. Схемы исполнительных элементов этих приводов показаны на рис.
Электромагнитный привод имеет движущуюся в магнитном поле катушку, связанную с толкателем и цилиндрической пружиной. Постоянный магнит, жестко прикрепленный к опорной плите, одновременно служит для передачи усилия к этой плите. Электромагнитный привод, работающий на активную нагрузку и требующий непрерывного расхода электроэнергии, как правило, используется в устройствах с малым числом каналов управления — зеркал, изменяющих только наклон волнового фронта.
В гидравлическом приводе давление жидкости регулируется с помощью пьезоэлектрического золотника. При этом давление жидкости действует на цилиндрическую пружину, связанную с поршневым толкателем. Для гидравлического привода, таким образом, требуется реализация двойного источника энергии: гидравлического и электрического. Основные потери энергии в приводе обусловлены турбулентностью жидкости и самоохлаждением.
Магнитострикционный привод представляет собой стержень из магнитострикционного феррита, заключенного в катушке соленоида.
Пьезоэлектрический привод получил наибольшее распространение в адаптивной оптике Имеется множество вариантов построения зеркал с пьезоэлектрическим приводом. Пьезоэлектрические зеркала условно можно разделить на четыре группы: выполненные в виде пьезокерамических блоков; с биморфными пьезоэлементами; с трубчатыми пьезоэлементами; с пьезопакетами.
Пьезопакеты - устройства, представляющие собой столбик, набранный из большого числа пьезокерамических параллелепипедов или дисков с электродами на верхней и нижней гранях, соединенными электрически параллельно. Конструкция зеркала с пьезопакетами позволяет увеличить чувствительность простым увеличением числа элементов в пьезопакете. Как правило, такие зеркала применяются для компенсации высокочастотных фазовых возмущений, обусловленных, например, турбулентностью среды.
Пьезоприводы трубчатой конструкции имеют электроды на внешней и внутренней стенках пьезоэлементов. Эта структура обладает хорошими механическими качествами. Трубчатые пьезоприводы могут быть выполнены как в виде одиночных прямых трубок, так и в виде нескольких, установленных рядом или коаксиальных трубок Трубчатые пьезоприводы используются в адаптивной оптике, как правило, в видимом и лежащем близко к видимому ИК-диапазоне.
