在浩瀚宇宙中，衛(wèi)星作為人類探索太空、實現(xiàn)星際信息互通的重要“使者”，衛(wèi)星技術(shù)不僅改變了人們的生活方式，還在以前所未有的速度推進(jìn)社會的發(fā)展與革新。如今，衛(wèi)星行業(yè)已然成為現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會中不可或缺的關(guān)鍵部分，其應(yīng)用廣泛，覆蓋通信、導(dǎo)航、遙感等多個領(lǐng)域，在通信保障、環(huán)境監(jiān)測、災(zāi)害預(yù)警、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及科學(xué)研究等諸多方面發(fā)揮著舉足輕重的作用。

一、衛(wèi)星組網(wǎng)：天地互聯(lián)迎來黃金時代

當(dāng)我們仰望星空，那里正悄然上演一場通信革命。近年來，全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)迎來了井噴式發(fā)展浪潮——航天科技的迭代突破，讓衛(wèi)星制造與發(fā)射成本呈階梯式下降；而通信領(lǐng)域與互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)對低軌衛(wèi)星集群的需求持續(xù)攀升，兩者共同重塑了太空通信的既有格局，推動了低軌衛(wèi)星市場規(guī)模的迅速擴(kuò)大。

（注：圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

為了進(jìn)一步在全球低軌衛(wèi)星建設(shè)競速賽中保持優(yōu)勢，我國的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)正在逐步推進(jìn)。而隨著建設(shè)進(jìn)程的加速推進(jìn)，傳統(tǒng)微波通信的帶寬性能已逐漸難以適配海量數(shù)據(jù)的傳輸需求。在此背景下，衛(wèi)星激光通信作為新一代空間信息傳輸?shù)暮诵募夹g(shù)，憑借其突出的技術(shù)特性在現(xiàn)代通信場景中展現(xiàn)出顯著的應(yīng)用價值與發(fā)展?jié)摿Γ盒l(wèi)星激光通信不僅具備超高帶寬的傳輸能力，還擁有極強(qiáng)的抗干擾性能與卓越的信息保密優(yōu)勢。

注：圖片來源于網(wǎng)絡(luò)

二、攻堅克難：衛(wèi)星激光通信的精度挑戰(zhàn)

在衛(wèi)星通信領(lǐng)域，其原理是將衛(wèi)星精準(zhǔn)發(fā)射到特定高度的軌道上運(yùn)行，從而作為一個功能強(qiáng)大的微波中繼站，其上搭載的通信轉(zhuǎn)發(fā)器能夠敏銳接收由地面站發(fā)射的信號，隨后對信號進(jìn)行放大與變頻處理，再高效轉(zhuǎn)發(fā)給其他地面站，從而順利完成兩個地面站之間的跨地域信息傳輸任務(wù)。然而，在衛(wèi)星激光通信過程中，高速運(yùn)行的衛(wèi)星要與地面實現(xiàn)光束精準(zhǔn)對準(zhǔn)，無疑是一項極具挑戰(zhàn)性的難題。

（注：圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

這一技術(shù)面臨三重極限挑戰(zhàn)：

亞微弧度級指向精度：光束在進(jìn)行超遠(yuǎn)距離傳輸時，落點偏差需控制到非常小的范圍

毫秒級響應(yīng)速度：衛(wèi)星軌道運(yùn)動、平臺振動等干擾需要實時補(bǔ)償

極端環(huán)境適應(yīng)性：工作器件需在真空、低溫、強(qiáng)輻射的太空環(huán)境長期穩(wěn)定工作

三、精準(zhǔn)對接：芯明天壓電偏轉(zhuǎn)鏡/快反鏡的強(qiáng)力輔助

芯明天壓電偏轉(zhuǎn)鏡在衛(wèi)星領(lǐng)域展現(xiàn)出了卓越的適配性與強(qiáng)大的應(yīng)用價值。

芯明天的壓電偏轉(zhuǎn)鏡堪稱衛(wèi)星激光通信系統(tǒng)中的核心精瞄準(zhǔn)器件。在構(gòu)建地空鏈接和星間鏈路的過程中，實現(xiàn)對光信號的精準(zhǔn)瞄準(zhǔn)和跟蹤至關(guān)重要，而壓電偏轉(zhuǎn)鏡在此發(fā)揮著關(guān)鍵作用，它可實現(xiàn)超高精度偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)分辨率高達(dá)0.02μrad，為衛(wèi)星通信的穩(wěn)定運(yùn)行與高效傳輸提供了堅實保障。

從技術(shù)特性來看，壓電陶瓷作為壓電偏轉(zhuǎn)鏡的核心驅(qū)動元件，具備獨特優(yōu)勢。通過結(jié)構(gòu)內(nèi)部多支壓電陶瓷極其細(xì)微的位移，偏轉(zhuǎn)鏡可以進(jìn)行單軸或多軸角度偏轉(zhuǎn)運(yùn)動，而精度更是可以達(dá)到亞微弧度。并且，壓電偏轉(zhuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)設(shè)計也充分滿足了衛(wèi)星設(shè)備在復(fù)雜太空環(huán)境下對負(fù)載能力的要求。

（運(yùn)動方式示意圖）

此外，考慮到衛(wèi)星運(yùn)行所處的特殊環(huán)境，如真空、低溫等極端條件，芯明天的壓電偏轉(zhuǎn)鏡專門推出了真空、低溫版本。這些特殊版本的產(chǎn)品能夠完美適應(yīng)衛(wèi)星在太空環(huán)境下的工作需求，為衛(wèi)星設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行提供全方位、個性化的解決方案。不僅如此，還可根據(jù)客戶的特定要求提供定制服務(wù)，滿足衛(wèi)星領(lǐng)域多樣化、差異化的應(yīng)用需求。

芯明天專為航空航天領(lǐng)域研發(fā)設(shè)計的航空級壓電快反鏡，體積小、功耗低，且可在真空、低溫、高振動沖擊等極端環(huán)境下穩(wěn)定工作，目前已在航天航空領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，例如：“風(fēng)云3號E星”、“夸父一號衛(wèi)星”、“吉林一號”等，猶如為太空里的衛(wèi)星配備了高精度激光“對講機(jī)”，極大地提升了衛(wèi)星通信的質(zhì)量與效率。

（注：圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

芯明天P33系列壓電偏轉(zhuǎn)鏡/快反鏡

P33系列壓電偏轉(zhuǎn)鏡是具有快速響應(yīng)且體積緊湊等特點的偏轉(zhuǎn)平臺，提供頂端面的高精度角度運(yùn)動，與其他原理的執(zhí)行器相比，壓電驅(qū)動、柔性鉸鏈導(dǎo)向的壓電偏轉(zhuǎn)平臺可提供更高的加速度，使階躍響應(yīng)時間在亞毫秒范圍。具有5個不同的偏轉(zhuǎn)范圍，可達(dá)20mrad的光束偏轉(zhuǎn)。

▲特點

·二維θx、θy偏轉(zhuǎn)

·偏轉(zhuǎn)范圍可達(dá)10mrad

·毫秒響應(yīng)時間

·閉環(huán)定位精度高

·溫度穩(wěn)定性高

·可定制適于工業(yè)應(yīng)用、航天應(yīng)用版本

技術(shù)參數(shù)

芯明天S37系列壓電偏轉(zhuǎn)鏡/快反鏡

S37系列壓電偏轉(zhuǎn)鏡為θx、θy偏轉(zhuǎn)，具有高度可靠性的壓電快反鏡，產(chǎn)品體積小巧、結(jié)構(gòu)緊湊，可以實現(xiàn)的偏轉(zhuǎn)范圍為5mrad，非常適用于精密光路調(diào)節(jié)。

▲特點

·高可靠性

·抗震加固

·全閉環(huán)高精度

·開/閉環(huán)可選

·工業(yè)級/軍品級/航天宇航級

技術(shù)參數(shù)

芯明天S38系列小體積壓電偏轉(zhuǎn)鏡/快反鏡

S38系列小體積壓電偏轉(zhuǎn)鏡是θx、θy二維偏轉(zhuǎn)的壓電快反鏡，配有鏡片安裝帽，體積小巧，易于集成，可與直角轉(zhuǎn)接集成于籠式結(jié)構(gòu)中。

▲特點

·θx、θy二維偏轉(zhuǎn)

·偏轉(zhuǎn)行程可達(dá)2.4mrad

·可選配閉環(huán)傳感器

技術(shù)參數(shù)

結(jié)語：

在衛(wèi)星應(yīng)用不斷拓展、技術(shù)持續(xù)升級的當(dāng)下，芯明天科技將始終秉持創(chuàng)新精神，不斷深耕壓電納米技術(shù)，以卓越的產(chǎn)品性能和專業(yè)的定制服務(wù)，深度契合衛(wèi)星領(lǐng)域的發(fā)展需求，為我國乃至全球的衛(wèi)星事業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)更多力量，攜手探索更加璀璨的星辰大海。

審核編輯 黃宇