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精密光學平臺能夠改善光學系統(tǒng)性能

更新時間:2017-01-20      點擊次數(shù):1702
  精密光學平臺分為兩大類: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,在選擇精密光學平臺的時候要考慮所要求的精密光學平臺其減振性能與實驗采集數(shù)據(jù)的精密性相適應,精密光學平臺調(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)坐標系中由一條直線表示。對動柔量進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:精密光學平臺的設計受到三個分離的頻段(低頻、中頻及高頻)影響,并且zui高頻率可達幾千赫茲。
  精密光學平臺的桌腿中裝有氣動單元,它與平臺的材料及設計相結(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,造成精密光學平臺表面彎曲的中頻共振及彎曲振動會對光學實驗的準直造成極大影響。
  彎曲振動形成的共振通常是由平臺表面的負載及環(huán)境擾動造成的,典型頻率為100~500Hz。可以通過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平臺共振頻率進行衰減的*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感應現(xiàn)有的振動頻率、主動對其進行補償并且不會引入不穩(wěn)定性的精密光學平臺。
  與定制的調(diào)節(jié)系統(tǒng)相比,具有自適應調(diào)節(jié)功能的精密光學平臺質(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行監(jiān)測并進行數(shù)據(jù)采集。
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