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光學平板怎樣提高穩(wěn)定性

 更新時間:2015-11-04 點擊量:3101
    光學平板指的是光學平板的兩面都被精密拋光,它通常作為分光鏡或窗口等透過型元件,或被用作全反射鏡或光學測量中的基準平面現(xiàn)象。
    去除拋光面的次表面缺陷(微小裂紋),對于改善膜的質量,提高耐高功率激光的穩(wěn)定性很重要。盡可能地控制磨料,溫度和研磨過程,減少次表面缺陷。
    隨著先進的設備和工藝的發(fā)展,使納米量級的測量成為可能。例如,變相光學干涉儀測量物體的表面粗糙度,目前可以達到1納米的分辨率。在半導體領域,已生產出線寬在亞微米量級的集成電路,提出測量準確率小于50納米的精度要求。
    這樣的應用對系統(tǒng)中不同元件相關配合精度和穩(wěn)定性提出了*的要求。
    在一個理想的剛性體內部(只在理論上存在),任何兩點的相對位置都是不變的。也就是說,在振動、靜力矩或溫度變化的情況下,任何實體的尺寸和形狀都是不變的。如果所有的元件都穩(wěn)固地連接成一個理想的剛性體,不同元件之間沒有相對位移,系統(tǒng)的性能也會很穩(wěn)固。
    理想的剛性體是不存在的。現(xiàn)實中的系統(tǒng)只能近似的認為是剛性的,因此,其穩(wěn)定性就要受到多方面因素的影響。例如外界的振源,系統(tǒng)的重量,光學平臺的結構等等。
    為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,我們可以從以下的幾個方面來著手。
    1.將系統(tǒng)與振源隔離。
    外界的振源來源很多,比如地面的自振,各種聲音等等。但是影響zui大的是各種低頻的振源,主要集中在10~100Hz頻率內。將系統(tǒng)與這些振源隔離可以有效的提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。采用大阻尼的空氣彈簧支撐方式可以較好的將系統(tǒng)與振源隔離。
    2.控制振動的作用。
    將系統(tǒng)組裝成動態(tài)的剛性結構可以保證系統(tǒng)內部的相對穩(wěn)定性,且可以降低在外界的影響下產生共振的幾率,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性
    3.控制靜力矩的作用。
    光學平臺的硬重比對于其共振頻率有著重要的影響。較高的硬重比可以提高平臺的共振頻率,從而降低其在外界影響下的振動。而且在外力作用下,具有較高硬重比的平臺可以在zui小的重量下產生zui小的變形,增加系統(tǒng)內部的剛性。內部采用蜂窩狀支撐結構的光學平臺可以充分的提高硬重比,達到提高系統(tǒng)性能的目的。
    4.控制溫度變化。
    隨著時間的延續(xù),不規(guī)則溫度變化會造成漸漸的結構彎曲。減小溫度效應的關鍵在于控制環(huán)境減少溫度變化。例如,避免在平臺下放置散熱設備,隔絕熱源設備和硬件,如光源、火焰等。
    5.盡可能將臺面設計成對溫度不敏感的。
    良好的熱傳導性可起到作用,然而,在特殊的應用中,選用不隨溫度變化而改變外形尺寸的特殊材料是必要的。例如超不脹鋼,具有極小的熱膨脹系數(shù)。一米長的超不脹鋼在溫度變化1K時膨脹長度約0.2微米。我們提供的光學平臺采用表面鐵磁不銹鋼,芯部蜂窩結構支撐的結構。這種結構,不但充分的發(fā)揮了鐵磁不銹鋼材料剛性好,溫度膨脹系數(shù)小,耐腐蝕的優(yōu)點,而且提高了平臺的硬重比,增加了剛性,降低了變形量,提高了抗靜力矩能力。而且鐵磁不銹鋼耐腐蝕,能吸附磁性底座,可以方便的搭建各種光學系統(tǒng)。適用于承載較大,對抗振性要求較高的系統(tǒng)。
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