如何選購光學(xué)隔振平臺

隨著先進(jìn)的設(shè)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(xué)干涉儀測量物體的表面粗糙度，目前可以達(dá)到1納米的分辨率。在半導(dǎo)體領(lǐng)域，已生產(chǎn)出線寬在亞微米量級的集成電路，提出測量準(zhǔn)確率小于50納米的精度要求。

　　這樣的應(yīng)用對系統(tǒng)中不同元件相關(guān)配合精度和穩(wěn)定性提出了極高的要求。

　　例如，用顯微鏡對圖像進(jìn)行高度放大的成像系統(tǒng)，顯微鏡和照像物鏡共同決定了相紙上每點(diǎn)的圖像。如果，在曝光過程中光學(xué)系統(tǒng)的每一部分(照明系統(tǒng)、樣品、顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)、成像光學(xué)系統(tǒng)和相紙平面)都精確地一同移動，不存在相對位移，成像也會很清晰。如果樣品相對物鏡產(chǎn)生了運(yùn)動，則像就會模糊。在光學(xué)干涉測量、全息及運(yùn)用相似的規(guī)律時，控制相對運(yùn)動都是很重要的。

　　在一個理想的剛性體內(nèi)部(只在理論上存在)，任何兩點(diǎn)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(shí)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(shí)中的系統(tǒng)只能近似的認(rèn)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(xué)平臺的結(jié)構(gòu)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。但是影響最大的是各種低頻的振源，主要集中在10～100Hz頻率內(nèi)。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(jié)構(gòu)可以保證系統(tǒng)內(nèi)部的相對穩(wěn)定性，且可以降低在外界的影響下產(chǎn)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(xué)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最小的重量下產(chǎn)生最小的變形，增加系統(tǒng)內(nèi)部的剛性。內(nèi)部采用蜂窩狀支撐結(jié)構(gòu)的光學(xué)平臺可以充分的提高硬重比，達(dá)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(jié)構(gòu)彎曲。減小溫度效應(yīng)的關(guān)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(shè)備，隔絕熱源設(shè)備和硬件，如光源、火焰等。

　　5.盡可能將臺面設(shè)計(jì)成對溫度不敏感的。

　　良好的熱傳導(dǎo)性可起到作用，然而，在極端特殊的應(yīng)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(xué)平臺采用表面鐵磁不銹鋼，芯部蜂窩結(jié)構(gòu)支撐的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)，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(diǎn)，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(xué)系統(tǒng)。適用于承載較大，對抗振性要求較高的系統(tǒng)。

　　我們提供的光學(xué)平板采用優(yōu)質(zhì)鋁材制造。與鋼材相比，鋁材硬重比大，有一定的抗振性，溫度傳導(dǎo)性好，不良環(huán)境中溫度形變小，陽極氧化后美觀，耐磨，但是鋁材的剛性較差，無法承載較大的重量。因此一般用于承載較小的系統(tǒng)種。而且不宜懸空支撐。