如何选购光学隔振平台

2022

06-13

11:30:06

 806

来源：努美（北京）科技有限公司

　　随着*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。

　　例如，用显微镜对图像进行高度放大的成像系统，显微镜和照像物镜共同决定了相纸上每点的图像。如果，在曝光过程中光学系统的每一部分(照明系统、样品、显微镜光学系统、成像光学系统和相纸平面)都精确地一同移动，不存在相对位移，成像也会很清晰。如果样品相对物镜产生了运动，则像就会模糊。在光学干涉测量、全息及运用相似的规律时，控制相对运动都是很重要的。

　　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小的重量下产生小的变形，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。

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