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光学平板怎样提高稳定性

 更新时间:2015-11-04 点击量:1153
    光学平板指的是光学平板的两面都被精密抛光,它通常作为分光镜或窗口等透过型元件,或被用作全反射镜或光学测量中的基准平面现象。
    去除抛光面的次表面缺陷(微小裂纹),对于改善膜的质量,提高耐高功率激光的稳定性很重要。尽可能地控制磨料,温度和研磨过程,减少次表面缺陷。
    随着先进的设备和工艺的发展,使纳米量级的测量成为可能。例如,变相光学干涉仪测量物体的表面粗糙度,目前可以达到1纳米的分辨率。在半导体领域,已生产出线宽在亚微米量级的集成电路,提出测量准确率小于50纳米的精度要求。
    这样的应用对系统中不同元件相关配合精度和稳定性提出了*的要求。
    在一个理想的刚性体内部(只在理论上存在),任何两点的相对位置都是不变的。也就是说,在振动、静力矩或温度变化的情况下,任何实体的尺寸和形状都是不变的。如果所有的元件都稳固地连接成一个理想的刚性体,不同元件之间没有相对位移,系统的性能也会很稳固。
    理想的刚性体是不存在的。现实中的系统只能近似的认为是刚性的,因此,其稳定性就要受到多方面因素的影响。例如外界的振源,系统的重量,光学平台的结构等等。
    为了提高系统的稳定性,我们可以从以下的几个方面来着手。
    1.将系统与振源隔离。
    外界的振源来源很多,比如地面的自振,各种声音等等。但是影响zui大的是各种低频的振源,主要集中在10~100Hz频率内。将系统与这些振源隔离可以有效的提高系统的稳定性。采用大阻尼的空气弹簧支撑方式可以较好的将系统与振源隔离。
    2.控制振动的作用。
    将系统组装成动态的刚性结构可以保证系统内部的相对稳定性,且可以降低在外界的影响下产生共振的几率,提高系统的稳定性
    3.控制静力矩的作用。
    光学平台的硬重比对于其共振频率有着重要的影响。较高的硬重比可以提高平台的共振频率,从而降低其在外界影响下的振动。而且在外力作用下,具有较高硬重比的平台可以在zui小的重量下产生zui小的变形,增加系统内部的刚性。内部采用蜂窝状支撑结构的光学平台可以充分的提高硬重比,达到提高系统性能的目的。
    4.控制温度变化。
    随着时间的延续,不规则温度变化会造成渐渐的结构弯曲。减小温度效应的关键在于控制环境减少温度变化。例如,避免在平台下放置散热设备,隔绝热源设备和硬件,如光源、火焰等。
    5.尽可能将台面设计成对温度不敏感的。
    良好的热传导性可起到作用,然而,在特殊的应用中,选用不随温度变化而改变外形尺寸的特殊材料是必要的。例如超不胀钢,具有极小的热膨胀系数。一米长的超不胀钢在温度变化1K时膨胀长度约0.2微米。我们提供的光学平台采用表面铁磁不锈钢,芯部蜂窝结构支撑的结构。这种结构,不但充分的发挥了铁磁不锈钢材料刚性好,温度膨胀系数小,耐腐蚀的优点,而且提高了平台的硬重比,增加了刚性,降低了变形量,提高了抗静力矩能力。而且铁磁不锈钢耐腐蚀,能吸附磁性底座,可以方便的搭建各种光学系统。适用于承载较大,对抗振性要求较高的系统。