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光學(xué)平臺綜合介紹
閱讀：3521 發(fā)布時間：2015-9-9隨著先進的設(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*的要求。
例如，用顯微鏡對圖像進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)生了運動，則像就會模糊。在光學(xué)干涉測量、全息及運用相似的規(guī)律時，控制相對運動都是很重要的。
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)實中的系統(tǒng)只能近似的認為是剛性的，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zui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zui小的重量下產(chǎn)生zui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。
盡可能將臺面設(shè)計成對溫度不敏感的。
良好的熱傳導(dǎo)性可起到作用，然而，在特殊的應(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。