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精密光學(xué)平臺能夠改善光學(xué)系統(tǒng)性能

更新時間:2017-01-20      點擊次數(shù):1915
  精密光學(xué)平臺分為兩大類:氣囊減振及機械阻尼減振,氣囊減振可獲得較低的頻率(0.7-3)Hz,機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)平臺的時候要考慮所要求的精密光學(xué)平臺其減振性能與實驗采集數(shù)據(jù)的精密性相適應(yīng),精密光學(xué)平臺調(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。
  動柔量是動撓度與動力的比值,它是頻率的函數(shù)。自由剛體的動柔量與頻率的平方成反比,在對數(shù)坐標(biāo)系中由一條直線表示。對動柔量進(jìn)行繪圖可以很方便地估計平臺實際行為與剛體行為的差別。zui近的研究表明:精密光學(xué)平臺的設(shè)計受到三個分離的頻段(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)平臺的桌腿中裝有氣動單元,它與平臺的材料及設(shè)計相結(jié)合可以減少環(huán)境中的物體(例如人員走動、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。這些外部力會使平臺發(fā)生剛體運動,這種運動本質(zhì)上是2維的并且對大多數(shù)光學(xué)實驗不會造成影響。在千赫茲頻段的高頻振動也不會明顯地影響平臺的穩(wěn)定性。然而,造成精密光學(xué)平臺表面彎曲的中頻共振及彎曲振動會對光學(xué)實驗的準(zhǔn)直造成極大影響。
  彎曲振動形成的共振通常是由平臺表面的負(fù)載及環(huán)境擾動造成的,典型頻率為100~500Hz??梢酝ㄟ^兩種方式控制這些振動:使用重調(diào)節(jié)或?qū)拵ё枘釂卧獙ζ脚_進(jìn)行調(diào)整,或者用主動阻尼以抵消現(xiàn)有的彎曲頻率。調(diào)整及寬帶方法還是對精密光學(xué)平臺共振頻率進(jìn)行衰減的*可行途徑。但這種方法的問題在于共振頻率帶會隨平臺上負(fù)載物體的改變而發(fā)生變化;此外,另一個缺點是隨后的實驗可能需要一個不同的(并且未被補償?shù)模┱{(diào)整區(qū)。更好的解決方案是建造一種能夠?qū)崟r感應(yīng)現(xiàn)有的振動頻率、主動對其進(jìn)行補償并且不會引入不穩(wěn)定性的精密光學(xué)平臺。
  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)平臺質(zhì)量輕、造價低,其實時阻尼能力可以提供更好的穩(wěn)定性。此外,它還可以對平臺的振動頻率進(jìn)行監(jiān)測并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
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