一种带有电子制冷功能的压电变形镜制造技术

本实用新型专利技术属于光学器件技术领域，具体涉及一种带有电子制冷功能的压电变形镜。所述压电变形镜包括驱动层、镜面层、半导体制冷片和冷却室，所述驱动层为环形结构的压电片，压电片的两侧覆盖有电极层，所述驱动层粘接在镜面层的外侧构成压电变形镜本体，所述镜面层的中央无压电片覆盖的区域镀有高反射膜，所述镀有高反射膜的区域为工作区域，所述镜面层的另一侧与冷却室粘结固定形成密封的腔体，腔体内设有半导体制冷片，通过半导体制冷片通电降温使镜面层冷却。本实用新型专利技术所述压电变形镜带有电子制冷功能，可以保护压电变形镜不受热损坏，有效降低热膨胀系数不匹配造成的热变形，提高了校正质量；本实用新型专利技术所述压电变形镜结构简单、方便制作。

【技术实现步骤摘要】
一种带有电子制冷功能的压电变形镜
本技术属于光学器件
，具体涉及一种带有电子制冷功能的压电变形镜。
技术介绍
变形镜在自适应光学系统中作为波前校正器，通过控制镜面面型来对反射光束进行控制，通过改变控制目标值来达到不同控制功能，在激光、天文、光镊、显微成像等领域获得应用。其中在激光领域，变形镜可以在激光器的腔内和腔外对激光器的像差进行校正，从而提高激光器的性能。然而在高能激光器中，由于激光强度非常高，即使变形镜镜面镀有99.9％的高反射膜，剩下的0.1％吸收率也将对变形镜产生不良影响，有可能使镜面额外变形而降低校正性能，甚至由于镜面温度过高而导致器件损坏。而使用循环冷却液的方式结构复杂，设备多，成本高。为解决这一问题，研究人员通过使用半导体制冷对变形镜进行降温处理。电子制冷，是从50年代发展起来的一门介于制冷技术和半导体技术边缘的学科，它利用特种半导体材料构成的P-N结，形成热电偶对，产生珀尔帖效应，即通过直流电制冷的一种新型制冷方法。
技术实现思路
本技术针对现有技术的不足，目的在于提供一种有电子制冷功能的压电变形镜。为实现上述技术目的，本技术采用的技术方案为：一种带有电子制冷功能的压电变形镜，包括驱动层、镜面层、半导体制冷片和冷却室，所述驱动层为环形结构的压电片，压电片的两侧覆盖有电极层，所述驱动层粘接在镜面层的外侧构成压电变形镜本体，所述镜面层的中央无压电片覆盖的区域镀有高反射膜，所述镀有高反射膜的区域为工作区域，所述镜面层的另一侧与冷却室粘结固定形成密封的腔体，腔体内设有半导体制冷片，通过半导体制冷片通电降温使镜面层冷却。上述方案中，所述压电片与镜面层粘接的一侧所覆盖的电极层为与压电片相同形状的环形电极层，另一侧所覆盖的电极层为分离的多环扇形阵列结构电极层。上述方案中，所述多环扇形阵列结构电极层为两环扇形阵列结构电极层。上述方案中，所述压电变形镜为柱体结构。上述方案中，所述工作区域为圆形区域，略小于压电层内径。上述方案中，所述高反射膜为具有高反射率的金属膜或介质膜。上述方案中，所述半导体制冷片与镜面层之间留有空隙。上述方案中，所述冷却室的两侧设置有入水口和排气口。上述方案中，所述冷却室的腔壁上设有两个槽口用来支撑半导体制冷片。上述方案中，所述冷却室的腔壁上设有开孔，用来通入半导体制冷片的电线。本技术的有益效果如下：本技术所述压电变形镜带有电子制冷功能，可以保护压电变形镜不受热损坏，有效降低热膨胀系数不匹配造成的热变形，提高了校正质量；本技术所述压电变形镜结构简单、方便制作。附图说明图1为本技术所述压电变形镜的结构示意图。图2为本技术所述压电变形镜的剖面结构示意图。图3为本技术所述压电变形镜的电极图形。图中，1-镜面层，2-驱动层，3-金属电极层、4-金属电极层，5-镀有高反射膜的工作区域，6-半导体制冷片，7-冷却室，8-入水口，9-排气口，10-槽口，11-开孔，12-半导体制冷片电线。具体实施方式为了更好地理解本技术，下面结合实施例进一步阐明本技术的内容，但本技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。实施例1图1为带有冷却功能的压电变形镜的结构示意图。如图1所示，本实施例提供的压电变形镜包括镜面层(1)、驱动层(2)、半导体制冷片(6)及冷却室(7)；驱动层(2)采用外径40毫米、内径18毫米、厚度100微米的圆环形压电陶瓷片，双面附有金属电极层(3)和属电极层(4)；镜面层(1)采用直径50毫米、厚度200微米的圆形金属片或硅片；镜面层外侧一面为抛光面作为反射面，内侧可以抛光也可以不抛光；镜面层(1)和驱动层(2)用环氧胶粘接在一起，构成变形镜本体结构，图中未表示出胶层。镜面层外侧一面的中央无压电片覆盖的区域为变形镜的工作区域(5)，工作区域为圆形区域，略小于压电陶瓷片的内径，镀有高反射率的金属膜或介质膜；冷却室(7)柱形结构，变形镜镜面层(1)的内侧与冷却室(7)通过环氧胶粘接固定形成密封的腔体，冷却室的腔体两侧设置有入水口(8)和排气口(9)，用来通入冷却介质，冷却介质装满后封闭入水口(8)和排气口(9)，冷却室中填充的冷却介质包含但不限于水、冷却油、气体。冷却室腔体内放置有半导体制冷片(6)，半导体制冷片(6)与镜面层(1)之间留有空隙，腔体内的冷却液与变形镜镜面内侧接触，通过电子制冷后冷却镜面层。图2为本技术所述压电变形镜的剖面结构示意图，从图2中可以看出，冷却室(7)的腔体两侧设置有入水口(8)和排气口(9)，冷却室的腔体内壁上设有两个槽口(10)用来支撑半导体制冷片(6)，冷却室腔壁上设有开孔(11)用来通半导体制冷片的电线(12)，接通电线后封住开孔(11)。图3为本技术所述压电变形镜的电极图形，从图3可以看出，驱动层(2)为环形压电陶瓷片，镜面层中央无压电片覆盖、镀有高反射率的金属膜或介质膜的区域为变形镜的工作区域(5)，驱动层(2)的外侧面上覆盖有金属电极层(3)，该金属电极层的结构为分离的两环扇形阵列结构电极层。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的实例，而并非对实施方式的限制。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而因此所引申的显而易见的变化或变动仍处于本技术创造的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有电子制冷功能的压电变形镜，其特征在于，包括驱动层、镜面层、半导体制冷片和冷却室，所述驱动层为环形结构的压电片，压电片的两侧覆盖有电极层，所述驱动层粘接在镜面层的外侧构成压电变形镜本体，所述镜面层的中央无压电片覆盖的区域镀有高反射膜，所述镀有高反射膜的区域为工作区域，所述镜面层的另一侧与冷却室粘结固定形成密封的腔体，腔体内设有半导体制冷片，通过半导体制冷片通电降温使镜面层冷却。

【技术特征摘要】
1.一种带有电子制冷功能的压电变形镜，其特征在于，包括驱动层、镜面层、半导体制冷片和冷却室，所述驱动层为环形结构的压电片，压电片的两侧覆盖有电极层，所述驱动层粘接在镜面层的外侧构成压电变形镜本体，所述镜面层的中央无压电片覆盖的区域镀有高反射膜，所述镀有高反射膜的区域为工作区域，所述镜面层的另一侧与冷却室粘结固定形成密封的腔体，腔体内设有半导体制冷片，通过半导体制冷片通电降温使镜面层冷却。2.根据权利要求1所述的带有电子制冷功能的压电变形镜，其特征在于，所述压电片与镜面层粘接的一侧所覆盖的电极层为与压电片相同形状的环形电极层，另一侧所覆盖的电极层为分离的多环扇形阵列结构电极层。3.根据权利要求2所述的带有电子制冷功能的压电变形镜，其特征在于，所述多环扇形阵列结构电极层为两环扇形阵列结构电极层。4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文来，马剑强，彭泰然，喻奇志，李艳，杨宗峰，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33