美国Boston MEMS变形镜

美国Boston MEMS变形镜

Boston Micromachines Corporation(BMC)的微机电可变形反射镜和微机电分段变形镜,类型主要分为低致动器数DM、中执行器计数DM以及高执行器数MEMS可变形反射镜。

Boston Micromachines变形镜其中低制动器数MEMS反射镜是用于高级波前控制的经济且通用的像差调制解决方案,具有高达140个精确控制的元件和低致动器间耦合,Multi-DM系统是包括显微镜、天文学、视网膜成像和激光束整形应用在内的广泛应用的理想选择。这种DM可用于自适应光学或空间光调制器应用的连续和分段表面。

美国Boston MEMS变形镜

微机电可变形反射镜, MEMS变形镜规格:

DM型号执行器数量跨孔径执行器数量物理行程(μm)波前行程(μm)孔径(mm)螺距(μm)机械响应更新率:标准(kHz)更新率:高速(kHz)近似执行器耦合
Multi-C-1.5L-DM137131.534.8400<7521000.15
Multi-3.5-DM140123.574.4400<7521000.13
Multi-3.5L-DM140123.574.95450<7521000.13
Multi-5.5-DM140125.5114.95450<10021000.22
492-S-0.6-DM492240.61.26.9300<2060n/a0.15
492-S-1.0-DM49224129.2400<7560n/a0.13
492-1.5-DM492241.536.9300<2045600.15
492-3.5-DM492243.579.2400<7545600.13
492-5.5-DM492245.51110.35450<10045600.22
648-5.5-DM648285.51112.15450<10045600.22
Kilo-CS-0.6-DM952340.61.29.9300<2060n/a0.15
Kilo-CS-1.0-DM952341213.2400<7560n/a0.13
Kilo-C-1.5-DM952341.539.9300<2045600.15
Kilo-C-3.5-DM952343.5713.2400<7545600.13
2K-1.5L-DM2040501.5319.6400<4030n/a0.15
2K-3.5-DM2040503.5719.6400<7530n/a0.13
3K-1.5-DM3063621.5318.3300<2016n/a0.15
4K-3.5-DM4092643.5725.2400<7516n/a0.13

微机电分段变形镜,MEMS可变形反射镜规格:

DM型号执行器数量跨孔径执行器数量物理行程(μm)波前行程(μm)孔径(mm)螺距(μm)机械响应更新率:标准(kHz)更新率:高速(kHz)近似执行器耦合
492-S-1.0-SLM49224129.6400<8060n/a0
492-3.5-SLM492243.579.6400<8045n/a0
Kilo-CS-1.0-SLM952341213.6400<8060n/a0
Kilo-C-3.5-SLM952343.5713.6400<8045n/a0
2K-1.5L-SLM2040501.5320400<2030n/a0
2K-3.5-SLM2040503.5720400<8030n/a0

来自Boston Micromachines Corporation(BMC)的微机电可变形反射镜和微机电分段变形镜,类型主要分为低致动器数DM、中执行器计数DM以及高执行器数MEMS可变形反射镜。

Boston Micromachines变形镜其中低制动器数MEMS反射镜是用于高级波前控制的经济且通用的像差调制解决方案,具有高达140个精确控制的元件和低致动器间耦合,Multi-DM系统是包括显微镜、天文学、视网膜成像和激光束整形应用在内的广泛应用的理想选择。这种DM可用于自适应光学或空间光调制器应用的连续和分段表面。

Multi-DM可变形镜能够实现高达 5.5 μm 的行程、2 kHz 的帧速率、亚纳米级步长且无滞后。以 X-Driver 的形式为 Multi-DM 系统提供高速电子升级。

中执行器数DM系统是高性能波前校正器,适用于天文学、激光通信和远程成像等要求严苛的应用,提供三种类型:Kilo-DM、492-DM 和 648-DM。

Kilo-DM可变形镜是用于精确、高速、高分辨率波前控制的使能组件。多达 1020 个执行器控制在1纳米以下的精度且无滞后,该系统非常适合要求严苛的应用。

作为流行的Kilo-DM可变形镜的替代品,492-DM和 648-DM可以以更低的成本使用并产生卓越的效果。492-DM和648-DM系统分别将492和648执行器的精度控制在1 nm以下且无滞后,是天文学和下一代成像应用的理想选择。

Boston Micromachines Corporation(BMC)是高执行器数MEMS变形镜技术的行业领导者,这些反射镜部署在世界各地著名的天文设施中,用以提高波前校正能力,其中4K-DM 安装在双子座行星成像仪器上2K-DM则包含在多个空间望远镜概念的设计中。

此外,2K-DM 被安装为斯巴鲁日冕仪极端自适应光学(SCExAO)仪器和麦哲伦望远镜 (MagAO-X) 的实验性日冕极端自适应光学系统中的启用组件。多年来,两者都一直在空中观测中持续运行。

微机电可变形反射镜特点:

  • -大阵列产生高分辨率波前校正。
  • -先进的微结构允许对高空间频率表面的相邻执行器之间的影响最小
  • -优化设计可实现高速应用的快速波前整形

可变形镜可用的选项:

变形镜镀层窗口AR镀层(nm)驱动*
Multi铝金防护银400-1100

550-2500

650-1050

1050-1700

1550
Multi-Driver

X-Driver
492
648 **
Kilo
400-1100
550-2500
1550
S-Driver **
Kilo-Driver
Kilo-Low-Latency-Driver
2K
3K
4K
400-1100
550-2500
1550
+K Driver

自适应光学元件套件

自适应光学元件套件是一种完整的自适应光学元件成像方案,它包含一个可变形反射镜、一个波前传感器、控制软件和装配所需的光力学元件。这些小型精密波前控制器件在光束形成、显微、激光通讯和视网膜成像中有具有重作用。其中有带有140或32个致动器的镀金膜或铝膜的可变形反射镜,以及基于15赫兹CCD或450赫兹CMOS Shack-Hartmann波前传感器可供选择。

美国Boston MEMS变形镜

特性
完整的套件和软件提供开箱即用的波前测量和控制
套件包括
·连续可变形反射镜
·Shack-Hartmann波前传感器
·激光二极管模块(635纳米)
·所有所需的成像光学元件和相关安装硬件
·适用于Windows操作系统的功能全面的独立控制软件
·SDK可以为终端用户提供定制应用

我们根据下列规格提供8种套件:
·镀铝膜或金膜的可变形反射镜
·带32或140个致动器的可变形反射镜
·15赫兹CCD或450赫兹CMOS Shack-Hartmann波前传感器

MEMS可变形反射镜

·6 x 6(Mini-DM)或12 x 12(Multi-DM)致动器类型可供选择
·3.5微米最大致动器位移
·可达3.5千赫兹的高速操作
·400微米中心对中心致动器间距,致动器间的低耦合效应可实现高空间分辨率
·零磁滞致动器位移
·14位驱动电路可实现亚纳米量级的重复性
·内置高电压电源的紧凑型驱动电路,适用于工作台或OEM集成

Boston Micromachines Corporation(BMC)公司提供迷你型和多重型基于微机电(MEMS)技术的可变形反射镜,作为我们自适应光学元件套件中的部件。这些可变形反射镜(DM)极其适合高级光波波前控制;他们可以对高度变形的波前进行单色像差(球差、彗差、象散、场曲或畸变)校正。目前,MEMS可变形反射镜是波前整形应用中广泛应用的器件,该反射镜技术成熟、用途广泛,具有高分辨率的波前校正性能。

MEMS可变形反射镜结构

美国Boston MEMS变形镜
可变形反射镜采用多晶硅表面微加工制作工艺进行制作,经过简易包装,可以提供复杂的像差补偿。该反射镜包含一个反射镜薄膜,它通过32个静电致动器(对应Mini-DM,一个6 x 6 致动器阵列,四角上为四个闲置致动器)或140个静电致动器(对于Multi-DM,一个12 x 12 致动器阵列,四角上为四个闲置致动器)进行变形。这些致动器可以提供3.5微米的行程(632.8纳米下可以通过11个波前),并且具有零磁滞特性。

这些反射镜可以镀金反射膜铝反射膜每个反射镜都用一个6°楔形保护窗进行包装,该窗口镀有对应400-1100纳米波长范围的增透膜。

Shack-Hartmann波前传感器

·高灵敏度型:基于CCS,可达λ/50 RMS
·高速型:基于CMOS,可达450 Hz
·波长范围:300 – 1100纳米
·实时波前和强度分布测量
·接近衍射极限光斑尺寸
·可用于连续波和脉冲光源
·灵活的数据导入操作(Text或Excel)
·可通过TCP/IP进行实时数据读取

这些Shack-Hartmann波前传感器可以探测波前中的失真,并通过可变形反射镜进行校正。

基于CMOS的450 Hz传感器
CMOS技术的本质特性使其极其适合用于快速波前传感器。由于CMOS传感器中每个像素都具有其自己的独立电路,在只有部分传感器数据被读取的窗口技术中具有优势。该信号可以仅从传感器上部分区域进行快速读取,而不像CCD系统中对整个传感器进行序列数据读取。这样一来,目标区域(AOI)就可以被缩小从而得更高的帧速,并且可达450Hz*。在自适应套件中采用的分辨率设置下,可以~100Hz的帧速进行工作。

对于450 Hz的帧速,必须采用180 x 180的像素分辨率。该速度取决于计算机硬件速度,不需要图形显示就可以实现,并假设符合5阶泽尼克多项式和小曝光时间。

130万像素CCD传感器
130万像素波前传感器具有λ/50 RMS的较高波前灵敏度,这是因为CCD传感器提高了空间分辨率(4.65微米的像素间距)。该传感器以15赫兹的帧速进行工作。

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