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振鏡振幅研究與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室里常常需要在無振的環(huán)境下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或測量。而空調(diào)、熱泵及公鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)等振源會給周邊環(huán)境帶來很多不可避免的振動噪聲。由于組成光學(xué)系統(tǒng)的多種元件必須精準(zhǔn)嚴(yán)格地單獨(dú)安裝和對準(zhǔn)，因此光學(xué)系統(tǒng)特別容易受到振動影響而導(dǎo)致性能衰退。
許多實(shí)驗(yàn)由于小振動而受到嚴(yán)重阻礙，甚至無法進(jìn)行。例如，許多激光振鏡應(yīng)用需要幾微米的光束腰；如果這個光斑的位置對系統(tǒng)性能(例如，使用離子激光器泵浦射流染料激光器)十分關(guān)鍵，那么振鏡振幅在幾微米范圍內(nèi)的振動也必然會造成實(shí)驗(yàn)的失敗。由于可見振鏡光的波長為亞微米級，在振動存在的情況下，即使是亞微米的振幅，基于干涉測量的實(shí)驗(yàn)(包括全息攝影術(shù))，也可能無法進(jìn)行。半導(dǎo)體晶片的光學(xué)/機(jī)械加工或探測都要求類似的穩(wěn)定性。因此，如果實(shí)驗(yàn)中要使用會移動或振動的機(jī)械元件，通常就需要將這些元件與其他需要嚴(yán)格對準(zhǔn)的光學(xué)元件進(jìn)行振動隔離。
振鏡光學(xué)平臺的性能
振鏡想要達(dá)到實(shí)驗(yàn)效果，安放光學(xué)系統(tǒng)的平臺必須滿足幾個基本要求。首先，它必須提供一個剛性基底，用于長期穩(wěn)定的安裝和對準(zhǔn)光學(xué)元件，且沒有固有共振。然后，它不僅必須有效地抑制實(shí)驗(yàn)中電機(jī)或移動部件產(chǎn)生的任何振動，阻止這些振動影響關(guān)鍵性的光學(xué)元件，而且還要將實(shí)驗(yàn)整體與周邊環(huán)境導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)室振動隔離開來。
如果無法達(dá)到這些標(biāo)準(zhǔn)，就可能會產(chǎn)生不良反應(yīng)。單個元件或整個系統(tǒng)都可能無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。重要的數(shù)據(jù)可能會淹沒在無規(guī)律的噪聲中，也可能因振動產(chǎn)生的噪聲而被完全曲解和錯誤評估。在后者這種情況下，不可靠的數(shù)據(jù)可能導(dǎo)致失敗，阻礙正常進(jìn)程，耗費(fèi)許多資源，而當(dāng)這個系統(tǒng)是一種生產(chǎn)裝備的實(shí)驗(yàn)室原型時，代價就更加巨大了。
為了盡可能地避免這些不良影響，各種各樣的光學(xué)平臺和光學(xué)面包板設(shè)計應(yīng)運(yùn)而生。理想的情況是，一張振鏡光學(xué)平臺應(yīng)該有一個剛性平坦而又不過重的上表面。之后，這張平臺通常會減震安裝在空氣彈簧上面，防止周邊環(huán)境振動的串?dāng)_。以前，臺面往往是由花崗巖、水泥、木材、鋼材及其他各種特殊復(fù)合材料構(gòu)成，以便保持可接受重量的同時提高性能。雖然這些材料都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，但使用一種復(fù)合構(gòu)建技術(shù)便可達(dá)到最佳整體效果。因此現(xiàn)在，采用金屬蜂窩夾在兩張平板間的組合被廣泛認(rèn)為是振鏡光學(xué)平臺與光學(xué)面包板的最佳結(jié)構(gòu)。
振鏡與光學(xué)平臺元件的平衡結(jié)構(gòu)性能。
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