快速反射鏡（FSM）也叫“快反鏡”，是一種利用音圈電機驅動(dòng)反射鏡面精確控制光束方向的一種光、機、點(diǎn)一體化精密裝置，通過(guò)與高靈敏度高響應度的傳感器相結合，構成一種具有高精度光學(xué)掃描跟蹤系統的集成裝置，具有極高的角度分辨率、響應速度和帶寬。

（圖源網(wǎng)絡(luò )，侵刪）

快速反射鏡的發(fā)展歷程

早在遠古時(shí)代，人類(lèi)就通過(guò)以水為鏡梳理自監，這是對反射現象的最初利用，隨著(zhù)時(shí)間的發(fā)展，公元前 2000 多年，我國出現銅鏡，這是反射鏡在日常生活中的早期應用形式，期間基本沒(méi)經(jīng)歷過(guò)大的變化。

（天津博物館展古銅鏡，素材來(lái)自網(wǎng)絡(luò )）

直到12 世紀末至 14 世紀初，威尼斯通過(guò)在玻璃上鍍水銀誕生了世界上第一面玻璃鏡，之后19世紀德國科學(xué)家李比希發(fā)明鍍銀鏡子，銀鏡逐漸取代制作成本高、反射效果差的水銀鏡，反射鏡在日常生活中不斷發(fā)展和普及 。

（1900年tiffany銀鏡子，素材來(lái)自網(wǎng)絡(luò )）

光學(xué)領(lǐng)域應用發(fā)展階段

隨著(zhù)光學(xué)的發(fā)展，普通反射鏡無(wú)法滿(mǎn)足精密光學(xué)儀器的需求，一系列用于科學(xué)研究的反射鏡應運而生，如法布里-珀羅干涉儀中的反射腔、各類(lèi)激光器中的諧振腔以及應用于特定波段的反射鏡等 。

為了提高光學(xué)系統的性能，對反射鏡的精度、反射率、穩定性等方面的要求不斷提高，推動(dòng)了反射鏡制造技術(shù)和材料的改進(jìn)。

快速反射鏡技術(shù)形成階段：快速反射鏡是在光學(xué)系統對光束控制的需求不斷增加的背景下產(chǎn)生的。其發(fā)展的關(guān)鍵在于滿(mǎn)足快速、精確調整光束方向的要求。

（激埃特鍍金反射鏡）

驅動(dòng)技術(shù)的發(fā)展

最初可能采用簡(jiǎn)單的機械驅動(dòng)方式，但存在響應速度慢、精度低等問(wèn)題。

后來(lái)，音圈電機等新型驅動(dòng)裝置被應用到快速反射鏡中，音圈電機具有出力大、響應快、控制精度高的優(yōu)點(diǎn)，大大提高了快速反射鏡的性能，使其能夠在更短的時(shí)間內完成精確的角度調整。

結構設計的優(yōu)化

從簡(jiǎn)單的結構設計逐漸發(fā)展到更加復雜和精密的結構，以提高反射鏡的穩定性和抗干擾能力。

例如，采用特殊的支撐結構和材料，減小反射鏡的變形和振動(dòng)，同時(shí)降低質(zhì)量和轉動(dòng)慣量，提高快速反射鏡的動(dòng)態(tài)響應性能。設計多軸快速反射鏡，以實(shí)現對光束在多個(gè)方向上的精確控制，滿(mǎn)足不同應用場(chǎng)景的需求。

（高精度快速反射鏡，圖源網(wǎng)絡(luò )，侵刪）

應用領(lǐng)域拓展階段

天文觀(guān)測領(lǐng)域：快速反射鏡在天文望遠鏡中用于補償大氣湍流引起的光線(xiàn)抖動(dòng)，提高望遠鏡的成像質(zhì)量，幫助天文學(xué)家更清晰地觀(guān)測天體。

自適應光學(xué)領(lǐng)域：成為自適應光學(xué)系統中的關(guān)鍵部件，實(shí)時(shí)校正光學(xué)波前誤差，改善光學(xué)系統在不同環(huán)境條件下的性能。

激光通信領(lǐng)域：在自由空間光通信中，精確調整激光束的方向，保證通信鏈路的穩定性，提高通信的效率和質(zhì)量 1。

其他領(lǐng)域：如在精密跟蹤、像移補償、光學(xué)成像等領(lǐng)域也得到廣泛應用，并且隨著(zhù)技術(shù)的不斷進(jìn)步，其應用范疇還在逐漸擴大，向航天器、飛機、汽車(chē)等運動(dòng)平臺中滲透。

技術(shù)改進(jìn)與創(chuàng )新階段

新型材料的應用：研究和應用具有更好性能的材料，如高強度、低重量、低熱膨脹系數的材料，以進(jìn)一步提高快速反射鏡的性能和穩定性。

控制算法的優(yōu)化：開(kāi)發(fā)更加先進(jìn)的控制算法，提高快速反射鏡對復雜環(huán)境和動(dòng)態(tài)變化的適應能力，實(shí)現更精確的光束控制。例如，采用基于模型的控制、自適應控制、智能控制等算法，結合先進(jìn)的傳感器技術(shù)，實(shí)現對快速反射鏡的高精度實(shí)時(shí)控制。

集成化與小型化：為了滿(mǎn)足更多應用場(chǎng)景的需求，快速反射鏡在技術(shù)改進(jìn)過(guò)程中不斷朝著(zhù)集成化和小型化的方向發(fā)展，使其能夠更方便地集成到各種光學(xué)系統和設備中，同時(shí)降低成本和功耗。