Ultrahigh focal sensitivity in a relaxor ferroelectric crystal-based piezoelectric adaptive lens

材料科学 压电 铁电性 执行机构 陶瓷 聚二甲基硅氧烷 电介质 焦距 稳健性(进化) 镜头(地质) 响应时间 光电子学 复合材料 光学 计算机科学 物理 计算机图形学(图像) 基因 人工智能 生物化学 化学
作者
Liao Qiao,Xiangyu Gao,Haonan Jin,Benjian Xin,Jinfeng Liu,Huaibin Zheng,Shuxiang Dong,Zhuo Xu,Fei Li
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:121 (8) 被引量:3
标识
DOI:10.1063/5.0102527
摘要

Traditional piezoelectric adaptive lenses (ALENS) are fabricated by piezoceramics with transparent liquids as the filling media. However, it is challenging to achieve high focal sensitivity and long-time robustness because of the low piezoelectricity of ceramics as well as the evaporation and leakage of the liquids. To overcome the above-mentioned issues, we design a piezoelectric lens based on a radial extension-arching mode by using polydimethylsiloxane films and Pb(In1/2Nb1/2)O3–Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–PbTiO3 (PIMNT) relaxor ferroelectric single crystals to replace the transparent liquids and Pb(Zr, Ti)O3 (PZT) ceramics, respectively. Due to the ultrahigh piezoelectric properties (d33 ∼ 1500 pC N−1 and d31 ∼ 730 pC N−1) of the PIMNT crystals and the optimized radial extension-arching structure, an ultrahigh focal sensitivity (8.5 cm V−1 and a fast response time (∼102 μs) is achieved, outperforming conventional ALENS based on piezoceramic actuators (∼103 μs and ∼10−1 cm V−1) and dielectric elastomer actuators (∼105 μs and ∼10−2 cm V−1). The largest output displacement of our designed ALENS is up to 53.6 μm at 4.2 kHz under 80 Vpp, and its focus is in the range of 57.44 cm to ∞. Furthermore, its performance remains unchanged after 4 × 107 vibration cycles, indicating its long-time robustness. This work sheds light on the design of advanced adaptive optical systems, where an ultrahigh focal sensitivity and a fast response are required.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Zengyuan完成签到,获得积分10
刚刚
PUTIDAXIAN完成签到,获得积分10
1秒前
cathy-w完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
愉快洋葱完成签到,获得积分10
4秒前
PUTIDAXIAN发布了新的文献求助30
4秒前
5秒前
大力的书南完成签到,获得积分10
7秒前
wy.he应助猪猪hero采纳,获得10
7秒前
lxlcx应助猪猪hero采纳,获得10
7秒前
蓝桉完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
xwh完成签到,获得积分10
8秒前
dimple发布了新的文献求助10
8秒前
蓝桉发布了新的文献求助10
11秒前
香蕉觅云应助砍柴少年采纳,获得10
12秒前
12秒前
大水怪完成签到,获得积分10
15秒前
领导范儿应助xiaohongmao采纳,获得10
18秒前
科研通AI5应助yyy采纳,获得10
20秒前
21秒前
Costing完成签到 ,获得积分10
21秒前
情怀应助无奈的小松鼠采纳,获得10
21秒前
21秒前
21秒前
21秒前
科目三应助无奈的小松鼠采纳,获得10
21秒前
21秒前
传奇3应助无奈的小松鼠采纳,获得10
22秒前
22秒前
Jasper应助无奈的小松鼠采纳,获得10
22秒前
22秒前
守望阳光1完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
24秒前
可爱的函函应助huangbaba11采纳,获得10
24秒前
kchrisuzad完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
stk完成签到,获得积分10
27秒前
活力成败完成签到,获得积分10
27秒前
高分求助中
Encyclopedia of Mathematical Physics 2nd edition 888
Introduction to Strong Mixing Conditions Volumes 1-3 500
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
Optical and electric properties of monocrystalline synthetic diamond irradiated by neutrons 320
共融服務學習指南 300
Essentials of Pharmacoeconomics: Health Economics and Outcomes Research 3rd Edition. by Karen Rascati 300
Peking Blues // Liao San 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3803522
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3348433
关于积分的说明 10338484
捐赠科研通 3064478
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1682612
邀请新用户注册赠送积分活动 808364
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 764038