特性
- 单轴和双轴系统
- 动磁式电机设计，响应更快
- 高精度光学反射镜位置探测
- 带电流阻尼和误差限制器的模拟PD控制电子器件
- 反射镜镀膜:
- 有保护层的银膜：500 nm - 2.0 µm
- 有保护层的金膜：800 nm - 20.0 µm
- 宽带介质膜：400 nm - 750 nm
- 提供套件，包含电源、电缆和驱动卡盖
- 安装转接件，兼容接杆和30 mm笼式系统
- 俯仰和偏转平台转接件便于接合Thorlabs的PY003
高速扫描振镜定位系统用于集成到激光束直径小于5 mm的OEM或自搭建光束操控应用中。每个系统包含单轴或双轴振镜电机和反射镜组件、相关的驱动卡和驱动卡散热器。低噪声线性电源(型号前缀GPS011)和电机/反射镜组件散热器(GHS003)可单独购买。初始设置系统时，需要使用函数发生器或DAQ卡来操作伺服驱动器；更多信息，请看手册的Chapters 3和4。
每个振镜系统都包含一根电机驱动电缆，用于连接驱动板和电机。这根1 m长的电缆经过专门校准，可用于驱动板和电机的内部传感器。我们不建议您自行安装和校准电缆；如果您的应用需要定制振镜系统，请联系技术支持。
我们还提供一系列安装转接件，以便将单轴和双轴振镜系统集成到光学系统中。这些转接件有用于单轴振镜反射镜的30 mm笼式安装座；用于双轴振镜系统的接杆和笼式兼容的安装座；还有PY003俯仰和偏转平台转接件，兼容单轴和双轴振镜系统。我们也提供用于振镜驱动卡的卡盖。
| Key Specificationsa | ||||
|---|---|---|---|---|
| Max Beam Diameter | 5 mm | |||
| 2-Axis System Beam Offset | 10 mm | |||
| Wavelength Range (Ravg > 95%) | GVS00x (Silver): 500 nm - 2.0 µm GVS10x (Gold): 800 nm - 20.0 µm GVS20x (-E02): 400 nm - 750 nm | |||
| Repeatability | 15 μrad | |||
| Damage Threshold GVS00x (Silver) GVS10x (Gold) GVS20x (-E02) | 3 J/cm2 at 1064 nm, 10 ns pulse 2 J/cm2 at 1064 nm, 10 ns pulse 0.25 J/cm2 at 532 nm, 10 ns pulse | |||
| Linearity | 99.9% | |||
| Max Scan Angleb (Mechanical Angle) | ±12.5° (w/ 0.8 V/deg scaling) | |||
| Resolution (Mechanical) | With GPS011-xx Linear PSU: 0.0008° (15 µrad) With Standard Switch Mode PSU: 0.004° (70 µrad) | |||
| Full Scale Bandwidth | DC to 100 Hz Square wave, DC to 250 Hz Sine wave, DC to 175 Hz Triangular Wave, DC to 175 Hz Sawtooth | |||
| Small Angle (±0.2°) Bandwidth | DC to 1 kHz | |||
| Small Angle Step Responsec | 300 µs | |||
| Optical Position Sensor Output | 40 to 80 µA | |||
| Power Supply Requirements | ±15 to ±18 VDC | |||
- 其它的规格信息，请看规格标签。
- 最大机械扫描角可以达到±12.5°，但是取决于光束尺寸和偏转轴。详情请看规格标签的表2.2。
- 消除驱动信号时反射镜停止移动的稳定时间。
振镜电机/反射镜组件
振镜系统由基于振镜的扫描电机和探测器组成，其中扫描电机带有轴上安装的反射镜，探测器为控制板提供位置反馈。GVS系列振镜电机采用的是动磁式设计，而不是定子磁体和旋转线圈设计，这样可提供最快的响应时间和最高的系统谐振频率。使用电机外壳内的光学或电容式传感系统可编码反射镜的位置。
由于旋转轴的角加速度较大，反射镜的尺寸、形状和惯性都是设计高性能振镜系统需要考虑的重要因素。而且，即使加速度很大，反射镜也必须保持刚性(平整性)。我们的振镜系统仔细考量了这些因素，以匹配振镜电机的特性，最大限度地提高系统性能。
标准反射镜有镀银膜、金膜或宽带介质膜的选项。
Click to Enlarge图1.1 GVS001 1D振镜和带散热器的驱动卡
扫描振镜反射镜组件和驱动板
Thorlabs所有的扫描振镜反射镜系统都有已安装的单轴或双轴反射镜/电机组件和驱动卡。图1.1显示的是GVS001一维振镜反射镜和带散热器的驱动卡。反射镜组件包含多个安装孔和一个旋转套环安装座，用于反射镜/电机。这些5 mm的小光束直径振镜反射镜带有插头式接头，可接合反射镜组件。下面有其它安装选项和配件。
伺服驱动板(所有系统)
比例微分(PD)伺服驱动电路从电机内部的光学位置探测系统中获得信号，然后产生旋转反射镜到理想位置所需的驱动电压。此扫描系统采用非集成的零级伺服，特别适合要求矢量定位(例如激光打标)、光栅定位(打印或激光扫描显微镜)和一些步进并锁定的应用。此外，比例微分控制电路提供出色的动态性能，电路中额外的电流项，可以在加速度较大时维持稳定性。我们所有的振镜系统都使用相同的驱动板。
系统工作
伺服驱动器必须连接到直流电源、振镜电机和输入电压源((监测连接为可选项)。对于连续扫描应用，只需要一个方波或正弦波函数发生器，可在整个范围内扫描振镜反射镜。对于更复杂的扫描模式，可使用可编程电压源，比如DAQ卡。请注意，这些系统不包含函数发生器和DAQ卡。输入电压和反射镜位置之间的比值可以在0.5、0.8或1之间切换。将上述比值设置为0.8时，±10 V的输入电压使反射镜旋转的范围在±12.5 °。控制电路还提供监测输出，便于用户跟踪反射镜的位置。此外，控制电路提供正比于电机驱动电流的电压，以及反射镜的命令位置与实际位置之间的差异。
闭环反射镜定位
振镜系统外壳内集成的光电池阵列和光源可以光学编码反射镜的角方向(位置)。每个反射镜方向对应一个独特的光电二极管信号比例，从而实现振镜系统的闭环工作。
使用频率为100 Hz的方波控制输入电压，或者频率为250 Hz的正弦波作为驱动信号时，系统可以实现±12.5°的全机械扫描范围。对于0.2°的小角度阶跃，反射镜到达指令位置并稳定需要300 μs。扫描频率范围是DC到1 kHz，角分辨率为0.0008°(15 μrad)。
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提供额外的冷却，防止热熔断路- 直接安装在一维和二维反射镜安装座上
- 可用作接杆转接件，用于安装到Thorlabs的8-32(M4)螺纹接杆
GHS003振镜散热器能够直接安装在单轴和双轴反射镜安装座上，提供设备冷却和其他安装选项。仪器附带安装螺丝。
振镜一般通过常见的安装选项散热。但是，对于快速变化驱动信号的应用，会产生过多的热量，从而导致振镜电机发生故障或驱动板热熔断路而跳闸。如果热熔断路反复出现，我们建议使用GHS003散热器。散热器也可用作接杆转接件，可将振镜反射镜组件安装到我们的Ø1/2英寸8-32(M4)螺孔接杆上。
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图401A 二维振镜系统安装在散热器上，然后整体安装在Ø1/2英寸接杆上
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