快反镜(FSM)的工作原理与典型应用
作为光电精密跟踪系统的核心组件,快反镜的核心功能是实现光束方向的精准控制。其显著技术优势体现在超快响应速度与超高控制精度的有机结合,主要应用场景包括:
•光路误差校正:有效补偿光路中的倾斜误差,确保光束传输路径的稳定性;
•光束指向稳定:通过动态调节反射镜面姿态,抑制外界干扰引起的光束抖动;
•快速跟踪系统:在光电跟踪场景中实现对目标的实时捕捉与持续锁定。
一、快反镜的工作原理

快反镜采用压电陶瓷驱动+柔性铰链传动的复合结构,主要组件包括:
•驱动单元:压电陶瓷(利用逆压电效应实现纳米级位移)
•传动机构:柔性铰链(无机械摩擦,通过弹性变形传递运动);
以四点驱动快反镜为例,二维工作台示意图如下,其中A、B、C、D都是压电陶瓷驱动器,此快速偏摆镜四个驱动元件在XY 平面内成90°均布。

二、快反镜的应用领域
3. 天文观测领域
三、典型厂商:技术路线与产品对比
1.国际领先企业
•Physik Instrumente(德国):压电式快反镜代表厂商,产品以纳米级分辨率和千赫兹级带宽著称,如S-340系列。
•雷神公司(美国):音圈电机驱动型快反镜技术领先,Responder系列偏转角度达±10 mrad,适用于空间激光通信。
2.国内核心厂商
•三英精控:专注于压电驱动技术,NS-RB系列快反镜闭环分辨率达0.1 μrad,适配激光雷达和卫星通信场景。
•巅慧科技:开发音圈电机驱动产品(如FSM-720系列),支持±1.5°机械偏转,应用于光学稳像和激光加工。若您在快反镜选型过程中遇到困惑,不妨跳转阅读巅慧科技系列文章,助您轻松掌握选型要点 。
•哈尔滨芯明天:深耕压电陶瓷材料,产品覆盖微弧度至毫弧度级需求,市场份额居国内前列。
•中国科学院上海微系统所:成功研制出一款 10 毫米大口径压电 MEMS(微机电系统)快反镜,相关成果于4月29日以《A high-performance 10 mm diameter MEMS fast steering mirror with integrated piezoresistive angle sensors for laser inter-satellite links》为题,发表于国际顶级期刊《Microsystems & Nanoengineering》(link:https://www.nature.com/articles/s41378-025-00935-1),彰显了我国在微纳光机电系统领域的前沿创新实力。







