【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于变形镜，尤其涉及一种贴片式变形镜及其制备方法。
技术介绍
1、随着科技的进步，自适应光学技术在激光装置、天文观测等
的光束质量控制中扮演着日益重要的角色。在这些
中，变形镜作为关键组件，负责调节光束的形状和质量，从而影响着光学系统的性能表现。然而，传统的变形镜存在一些不足之处，包括体积和重量较大、制造工艺复杂、响应速度较慢、精度和稳定性不足、易受外部干扰等问题。这些缺陷限制了其在特定应用场景中的适用性。
2、近年来，贴片式变形镜作为一种新型的变形镜类型，逐渐受到关注并得到广泛应用。贴片式变形镜采用片上集成技术，将压电陶瓷片极化后直接粘附在变形镜片上，避免出现叠堆式变形镜机械结构带来的系统误差，具有尺寸小、重量轻、制造工艺简单等优势。与传统的变形镜相比，贴片式变形镜具有更高的集成度、更快的响应速度、更高的分辨率和更稳定的性能特点，适用于多种需要精密光学像差调控的应用场景。
3、贴片式变形镜的制备工艺通常将整片压电陶瓷片极化后再进行整片粘附和切割工艺，切割工艺一般激光热切割方式和水刀冷切割方式，对于激光热切割方式，由于高温影响，易引起切割后的压电陶瓷单元极性退化，最终导致切割后的单元电极在同等电压激励下产生位移，均一性较差。水刀冷切割方式可以有效避免高温对压电陶瓷极性的影响，但加工深度和加工精度难以精准控制，易导致切割后的单元电极边缘破碎以及对变形镜片底部电极造成损伤，直接导致局部单元电极功能失效，进而降低了贴片式变形镜的良品率。
技术实现思路p>
1、有鉴于此，本专利技术创造旨在提供一种贴片式变形镜及其制备方法，以解决传统贴片式变形镜制备工艺因高温切割而造成的电极极性退化，电极片均一性差，以及水刀冷切割导致的良品率低的问题。
2、为达到上述目的，本专利技术创造的技术方案是这样实现的：
3、一种贴片式变形镜，包括变形镜镜片、压电陶瓷片、上层导电胶、下层导电胶和柔性电路板；其中，变形镜镜片的上表面镀铝形成镜面，变形镜镜片的下表面蒸镀银电极形成均匀的银电极导电层；在压电陶瓷片的上表面和下表面分别制备银电极导电层作为压电陶瓷片的阴极和阳极，压电陶瓷片的阴极通过上层导电胶与变形镜镜片的银电极导电层粘结，压电陶瓷片的阳极通过下层导电胶与柔性电路板粘结。
4、进一步的，压电陶瓷片为多边形压电陶瓷片或圆形压电陶瓷片。
5、进一步的，贴片式变形镜还包括镜片支架和变形镜安装座，镜片支架螺纹连接在变形镜安装座内，变形镜镜片固定在镜片支架内。
6、进一步的，变形镜镜片为硅片。
7、一种贴片式变形镜的制备方法，用于制备上述的贴片式变形镜，包括如下步骤：
8、s1.对变形镜镜片的上表面镀铝形成镜面，以及对变形镜镜片的下表面蒸镀银电极形成均匀的银电极导电层；
9、s2.制备压电陶瓷片，并在压电陶瓷片的上表面与下表面分别制备银电极导电层，分别作为压电陶瓷片的阴极和阳极，通过压电陶瓷片的阳极与阴极对压电陶瓷片进行极化；
10、s3.将极化后的压电陶瓷片的阴极通过上层导电胶与变形镜镜片的银电极导电层相粘结；
11、s4.将极化后的压电陶瓷片的阳极通过下层导电胶与柔性电路板相粘结。
12、进一步的，步骤s2具体包括如下步骤：
13、s21.备料：准备用于制备压电陶瓷片的各原材料，并将各原材料根据预定比例进行称量和混合；
14、s22.粉末制备：对混合原材料进行研磨，形成粒径统一且均匀分布的粉末；
15、s23.粘合剂添加：向研磨后的混合原材料添加粘合剂，以增加混合原材料的可成型性；
16、s24.混合原材料预烧：将添加粘合剂的混合原材料在100-300℃的环境下预烧结2-4h，以去除混合原材料中多余的水分；
17、s25.胚体成型：将预烧结后的混合原材料放入成型模具中在300-500mpa的压力下进行高压压制成型，形成压电陶瓷片胚体；
18、s26.胚体脱脂和预烧：将压电陶瓷片坯体在200-600℃下进行脱脂处理，去除粘合剂和其他有机物，之后在500-900℃的环境下预烧结2-8h，以提高压电陶瓷片胚体的强度；
19、s27.胚体烧结：将提高强度后的压电陶瓷片坯体置于高温窑炉中以1000-1300℃烧结1-10h，使压电陶瓷片坯体陶瓷化，形成压电陶瓷片；
20、s28.电极制备：采用热蒸镀工艺在压电陶瓷片的上表面与下表面制备银电极导电层，作为压电陶瓷片的阴极和阳极；
21、s29.电极极化：基于压电陶瓷片的阴极和阳极对压电陶瓷片进行电极极化。
22、进一步的，步骤s3具体包括如下步骤：
23、s31.利用点胶机在压电陶瓷片的阴极的预定位置涂覆导电胶；
24、s32.将压电陶瓷片的阴极与变形镜镜片的银电极导电层通过pzt模具粘结组装，并施加预紧力以确保压电陶瓷片的阴极与变形镜镜片的银电极导电层紧密粘结；
25、s33.在室温下对装配好的压电陶瓷片与变形镜镜片进行干燥凝固处理。
26、进一步的，步骤s4具体包括如下步骤：
27、s41.利用点胶机在压电陶瓷片的阳极的预定位置进行涂覆导电胶；
28、s42.将柔性电路板粘结在压电陶瓷片的阳极上，并施加预紧力以确保压电陶瓷片的阳极与柔性电路板紧密粘结。
29、进一步的，在步骤s1之前，还包括如下步骤：
30、s0：对变形镜镜片进行清洗和烘干，以确保变形镜镜片的表面干净并保持干燥状态。
31、进一步的，在步骤s4之后，还包括如下步骤：
32、s5：将变形镜镜片、压电陶瓷片、柔性电路板粘结后形成的组合体固定在镜片支架内，将镜片支架螺纹连接在变形镜安装座内。
33、与现有技术相比，本专利技术创造能够取得如下有益效果：
34、（1）相较于传统的切割工艺如激光热切割、水刀冷切割制备贴片式变形镜，本方法直接制备形成所需规格的压电陶瓷片，无需进行切割，不仅克服了切割后单元电极均一性差、加工精度难以控制、电极边缘破碎等问题，而且简化了制备流程，提升了制备效率。
35、（2）相比于叠堆式变形镜，贴片式变形镜有利于大幅增加单元电极的数量，不受机械结构动作尺寸的影响，更易于制备出大面型、多驱动单元的变形镜，有望大幅提升变形镜对入射光的矫正性能。
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1.一种贴片式变形镜，其特征在于：包括变形镜镜片、压电陶瓷片、上层导电胶、下层导电胶和柔性电路板；其中，所述变形镜镜片的上表面镀铝形成镜面，所述变形镜镜片的下表面蒸镀银电极形成均匀的银电极导电层；在所述压电陶瓷片的上表面和下表面分别制备银电极导电层作为所述压电陶瓷片的阴极和阳极，所述压电陶瓷片的阴极通过所述上层导电胶与所述变形镜镜片的银电极导电层粘结，所述压电陶瓷片的阳极通过所述下层导电胶与所述柔性电路板粘结。
2.根据权利要求1所述的贴片式变形镜，其特征在于：所述压电陶瓷片为多边形压电陶瓷片或圆形压电陶瓷片。
3.根据权利要求1或2所述的贴片式变形镜，其特征在于：还包括镜片支架和变形镜安装座，所述镜片支架螺纹连接在所述变形镜安装座内，所述变形镜镜片固定在所述镜片支架内。
4.根据权利要求3所述的贴片式变形镜，其特征在于：变形镜镜片为硅片。
5.一种贴片式变形镜的制备方法，用于制备如权利要求1~4中任一项所述的贴片式变形镜，其特征在于：包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的贴片式变形镜的制备方法，其特征在于：
<...【技术特征摘要】
1.一种贴片式变形镜，其特征在于：包括变形镜镜片、压电陶瓷片、上层导电胶、下层导电胶和柔性电路板；其中，所述变形镜镜片的上表面镀铝形成镜面，所述变形镜镜片的下表面蒸镀银电极形成均匀的银电极导电层；在所述压电陶瓷片的上表面和下表面分别制备银电极导电层作为所述压电陶瓷片的阴极和阳极，所述压电陶瓷片的阴极通过所述上层导电胶与所述变形镜镜片的银电极导电层粘结，所述压电陶瓷片的阳极通过所述下层导电胶与所述柔性电路板粘结。
2.根据权利要求1所述的贴片式变形镜，其特征在于：所述压电陶瓷片为多边形压电陶瓷片或圆形压电陶瓷片。
3.根据权利要求1或2所述的贴片式变形镜，其特征在于：还包括镜片支架和变形镜安装座，所述镜片支架螺纹连接在所述变形镜安装座内，所述变形镜镜片固定在...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐瑞，于志强，杨嘉豪，田大鹏，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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