光纤阵列耦合中二维微动机构设计与分析

作者：孟立新; 宿百兴^*; 张立中

来源：激光杂志, 2023, 44(07): 32-37.

DOI：10.14016/j.cnki.jgzz.2023.07.032

• 微动机构
• 柔性铰链
• 运动解耦
• 仿真分析

为提高空间光与光纤阵列的耦合效率，提出了一种非对称式兼有位移放大功能的二维微动机构。首先，根据位移和精度需求，设计了压电驱动的二维微动机构的结构，通过外加一个平面电容传感器(Planar Capacitance Sensor, PCS),实现对二维微动机构运动位移测量。其次，针对二维微动机构的核心零件-柔性铰链，分析了影响柔性铰链刚度最大的参数，并仿真分析了不同取值下二维微动机构的静力学位移和固有频率，完成了柔性铰链相关参数优化分析。最后，采用有限元分析了二维微动机构的运动学、静力学和动力学特性，其固有频率大于500 Hz,单方向最大行程为125μm,二维运动最大行程为177μm。验证了这种非对称式兼有位移放大功能的二维微动机构设计的可行性。

• 单位
  长春理工大学; 机电工程学院