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精密光學(xué)平臺(tái)能夠改善光學(xué)系統(tǒng)性能

更新時(shí)間:2017-01-20      點(diǎn)擊次數(shù):1919
  精密光學(xué)平臺(tái)分為兩大類:氣囊減振及機(jī)械阻尼減振,氣囊減振可獲得較低的頻率(0.7-3)Hz,機(jī)械阻尼減振效果稍遜(3-6)Hz所采用不同的方法減振效果也不同,在選擇精密光學(xué)平臺(tái)的時(shí)候要考慮所要求的精密光學(xué)平臺(tái)其減振性能與實(shí)驗(yàn)采集數(shù)據(jù)的精密性相適應(yīng),精密光學(xué)平臺(tái)調(diào)試精密度與穩(wěn)定性能也直接影響數(shù)據(jù)的正常采集。
  動(dòng)柔量是動(dòng)撓度與動(dòng)力的比值,它是頻率的函數(shù)。自由剛體的動(dòng)柔量與頻率的平方成反比,在對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中由一條直線表示。對(duì)動(dòng)柔量進(jìn)行繪圖可以很方便地估計(jì)平臺(tái)實(shí)際行為與剛體行為的差別。zui近的研究表明:精密光學(xué)平臺(tái)的設(shè)計(jì)受到三個(gè)分離的頻段(低頻、中頻及高頻)影響,并且zui高頻率可達(dá)幾千赫茲。
  精密光學(xué)平臺(tái)的桌腿中裝有氣動(dòng)單元,它與平臺(tái)的材料及設(shè)計(jì)相結(jié)合可以減少環(huán)境中的物體(例如人員走動(dòng)、建筑物內(nèi)其它設(shè)備以及行駛的汽車等)造成的大幅度低頻振動(dòng)。這些外部力會(huì)使平臺(tái)發(fā)生剛體運(yùn)動(dòng),這種運(yùn)動(dòng)本質(zhì)上是2維的并且對(duì)大多數(shù)光學(xué)實(shí)驗(yàn)不會(huì)造成影響。在千赫茲頻段的高頻振動(dòng)也不會(huì)明顯地影響平臺(tái)的穩(wěn)定性。然而,造成精密光學(xué)平臺(tái)表面彎曲的中頻共振及彎曲振動(dòng)會(huì)對(duì)光學(xué)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)直造成極大影響。
  彎曲振動(dòng)形成的共振通常是由平臺(tái)表面的負(fù)載及環(huán)境擾動(dòng)造成的,典型頻率為100~500Hz??梢酝ㄟ^(guò)兩種方式控制這些振動(dòng):使用重調(diào)節(jié)或?qū)拵ё枘釂卧獙?duì)平臺(tái)進(jìn)行調(diào)整,或者用主動(dòng)阻尼以抵消現(xiàn)有的彎曲頻率。調(diào)整及寬帶方法還是對(duì)精密光學(xué)平臺(tái)共振頻率進(jìn)行衰減的*可行途徑。但這種方法的問(wèn)題在于共振頻率帶會(huì)隨平臺(tái)上負(fù)載物體的改變而發(fā)生變化;此外,另一個(gè)缺點(diǎn)是隨后的實(shí)驗(yàn)可能需要一個(gè)不同的(并且未被補(bǔ)償?shù)模┱{(diào)整區(qū)。更好的解決方案是建造一種能夠?qū)崟r(shí)感應(yīng)現(xiàn)有的振動(dòng)頻率、主動(dòng)對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償并且不會(huì)引入不穩(wěn)定性的精密光學(xué)平臺(tái)。
  與定制的調(diào)節(jié)系統(tǒng)相比,具有自適應(yīng)調(diào)節(jié)功能的精密光學(xué)平臺(tái)質(zhì)量輕、造價(jià)低,其實(shí)時(shí)阻尼能力可以提供更好的穩(wěn)定性。此外,它還可以對(duì)平臺(tái)的振動(dòng)頻率進(jìn)行監(jiān)測(cè)并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
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