壓電偏轉(zhuǎn)鏡（根據(jù)它的應(yīng)用，常被叫作壓電傾斜鏡、壓電快反鏡、壓電精瞄鏡等）從字面上理解，壓電即是壓電式，以壓電疊堆陶瓷作為驅(qū)動(dòng)源；偏轉(zhuǎn)即是指可在某些方向進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)；鏡代表它用于驅(qū)動(dòng)反射鏡等鏡片，即它的負(fù)載為鏡片，目的是調(diào)節(jié)鏡面的朝向。

    壓電偏轉(zhuǎn)鏡約是近20年左右出現(xiàn)的高精密產(chǎn)品，它的功能可以簡(jiǎn)單理解為帶動(dòng)一個(gè)鏡片，做偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向一般為θx及θy方向，它的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)動(dòng)角度非常小，大能達(dá)到約50mrad(約3度)，但它的轉(zhuǎn)動(dòng)精度可達(dá)0.02µrad（約<0.01”）。

    壓電偏轉(zhuǎn)鏡的原理是利用壓電疊堆陶瓷的逆壓電效應(yīng)（即壓電疊堆陶瓷在電壓信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下，會(huì)進(jìn)行快速充電，從而產(chǎn)生微形變位移，位移量約為長(zhǎng)度的1.5‰），再通過(guò)設(shè)計(jì)差分驅(qū)動(dòng)式結(jié)構(gòu)，將四支壓電疊堆陶瓷距離同一中心點(diǎn)相同距離，并間隔90度安裝于壓電偏轉(zhuǎn)鏡內(nèi)部的機(jī)械結(jié)構(gòu)中，對(duì)角的壓電疊堆陶瓷為一組，兩組間進(jìn)行差分式控制，壓電疊堆陶瓷頂端與柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)（即彈性薄片結(jié)構(gòu)，在一定范圍內(nèi)可進(jìn)行回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，可將壓電疊堆陶瓷的微形變進(jìn)行放大，柔性鉸鏈的特點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)靈敏度高、自回復(fù)、無(wú)間隙、無(wú)機(jī)械摩擦等）相連，柔性鉸鏈與運(yùn)動(dòng)臺(tái)面相連，通過(guò)兩組壓電疊堆陶瓷的微形變產(chǎn)生的推拉運(yùn)動(dòng)，使柔性鉸鏈也產(chǎn)生微形變，從而使得壓電偏轉(zhuǎn)鏡的運(yùn)動(dòng)臺(tái)面產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

    通常，壓電疊堆陶瓷的高度約為20mm，產(chǎn)生的位移量約為高度的1‰，即20µm左右。而壓電偏轉(zhuǎn)鏡外形尺寸小巧，結(jié)構(gòu)緊湊，截面積大約為90mm的直徑。在壓電疊堆陶瓷伸長(zhǎng)20µm，半徑為45mm時(shí)，如果按直驅(qū)式計(jì)算，則壓電偏轉(zhuǎn)鏡臺(tái)面偏轉(zhuǎn)角度約0.8mrad。

    因柔性鉸鏈對(duì)壓電疊堆陶瓷的位移可進(jìn)行放大輸出，且根據(jù)使用壓電疊堆陶瓷的不同，可產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)范圍自然不同，但壓電偏轉(zhuǎn)鏡的偏轉(zhuǎn)范圍依然很小，目前芯明天標(biāo)準(zhǔn)壓電偏轉(zhuǎn)鏡產(chǎn)品的偏轉(zhuǎn)角度約為50mrad。

    壓電偏轉(zhuǎn)鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)角度這么小，能有什么用處呢？

    別看壓電偏轉(zhuǎn)鏡的運(yùn)動(dòng)角度非常小，它的作用卻是*的。

    壓電偏轉(zhuǎn)鏡主要作用是用于帶載鏡片做偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，它的應(yīng)用是以對(duì)光的方向進(jìn)行調(diào)節(jié)為主。如上所述，壓電偏轉(zhuǎn)鏡的一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)是角度調(diào)節(jié)精度非常高，可小于0.01"。既然偏轉(zhuǎn)角度小且偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)精度高，則它就非常適于較長(zhǎng)距離的光傳輸方向的調(diào)節(jié)，例如衛(wèi)星激光通信。

    衛(wèi)星與地面間的信號(hào)傳輸通信是很難做到的，原因是光束的發(fā)散角很小，非常不易對(duì)準(zhǔn)，因此衛(wèi)星激光通信就需要非常高精度的瞄準(zhǔn)系統(tǒng)。

    在這一點(diǎn)上，壓電偏轉(zhuǎn)鏡就體現(xiàn)出了它的偉大效用。壓電偏轉(zhuǎn)鏡與精跟蹤相機(jī)等器件相配合，形成精跟蹤系統(tǒng)，精跟蹤相機(jī)采集的信號(hào)，會(huì)傳送至壓電偏轉(zhuǎn)鏡控制器，壓電偏轉(zhuǎn)鏡控制器會(huì)做出反應(yīng)，即根據(jù)光束對(duì)準(zhǔn)所需要的偏轉(zhuǎn)角度，輸出能夠使壓電偏轉(zhuǎn)鏡偏轉(zhuǎn)該角度所需要的電壓信號(hào)，且控制時(shí)間非常短，在亞毫秒級(jí)范圍，可使得衛(wèi)星通信的信號(hào)快速而準(zhǔn)確的瞄準(zhǔn)、接收。

    壓電偏轉(zhuǎn)鏡還具有很多應(yīng)用，例如光路調(diào)節(jié)、激光合束、激光加工、光束指向器、天文圖像穩(wěn)定、自適應(yīng)變形鏡等，隨著人類對(duì)航天、天文等的研究不斷深入，對(duì)定位的精度會(huì)要求越來(lái)越高，而使用壓電偏轉(zhuǎn)鏡正是解決此類問(wèn)題的手段。