为什么要用光学平台，以及如何选用光学平台以及作用有哪些？

很多的科研企业单位以及高校的光学实验都对系统稳定性有着较高要求。因为外界的因素对实验结果有很大影响，部分实验（如超精密光学、生物、成像及检测等）会受到震动、水平度等因素的干扰。因此，实验室中常采用光学阻尼、气浮、无磁等平台来隔除和减弱这些振动、倾斜不水平以磁性对实验的影响。

1、阻尼隔振光学平台的基本工作原理：

精密仪器设备的微振动直接影响其测量精度。由于无法彻底消除外界振动源的影响，因此，理想的解决方案是将所有元件刚性固定在一个理想的刚体上。在外界振动、静力矩和温度变化的情况下，理想刚体的任意两点间的相对位移都是不变的，即任何实体的尺寸和形状都是不变的。一旦所有元件都固定在一起形成理想刚体，不同元件之间将没有相对位移，系统便具有稳定的性能。

从振动传递、隔除与衰减的角度来看，影响光学平台系统隔振性能的主要因素是系统的固有频率和阻尼比。其中固有频率起重要作用：类理想刚体光学平台面板属于高频元件，隔除低频，整体平动，动态形变小，应提高光学平台台面的固有频率；同时隔振支撑系统属于低频元件，隔除高频，低频等幅传递，应降低隔振系统的固有频率。而阻尼的主要作用则是消耗振动的能量，使振动更快地衰减。

但是，理想的刚体是不存在的。为了实现近似理想刚体安装平台，光学平台隔振系统主要从工作台面（平台面板）和隔振支撑系统两方面来消除平台台面上位置敏感元件的相对运动，继而达到隔振目的。

2、气浮自水平光学平台的基本工作原理：

气浮隔振支撑系统如下图。当振动传递时，活塞会被推入气室，气室内气体的压力就会增加，并提供一个恢复力——空气弹簧。其振动隔离性能主要与气室的体积有关。此时，气室内空气会受到挤压并通过限流器（通常是细管或者小孔）进入阻尼气室，达到对系统的阻尼效果。优化气浮隔振性能的本质也是基于固有频率和阻尼参数的权衡考虑，继而对两个气室和限流器设计进行优化。每个光学平台系统根据平台负载和平台自重选用支撑，并配备高压气源（空气压缩机或氮气瓶）和气路控制系统（高度控制阀和管路）来实现光学平台的自动平衡。在空气弹簧支撑腿内采用大膜片气囊、双气室、空气阻尼孔来提高隔振阻尼比，显著降低了环境振动的影响，提升了光学平台隔振系统的整体隔振性能。

支架.jpg

、3、光学平台面板：

性能优异的光学面板通常采用上下薄钢板和内部钢质蜂窝芯结构（上板-蜂窝芯钢板、蜂窝芯钢板-下板），具有高刚度-重量比，能显著提高平台的基频模态振动固有频率，使模态振动形变在高频段响应。同时，蜂窝芯结构梯形芯板与隔板的直边纵向约束，形成纵向层状约束阻尼，侧板采用宽带阻尼材料，蜂窝芯与上下台面采用低温度应变胶恒温粘接工艺粘合而成，形成阻尼台面。优良的组合宽带阻尼可以显著降低振动响应峰值，这也是钢质蜂窝芯结构在大多数高端光学应用中受青睐的主要原因。蜂窝芯板、侧板和隔板的材料、结构及工艺直接影响着平台的实际性能。很多厂商为了降低成本会在材料选择上使用塑料材料、吸湿性颗粒板以及低成本黏着剂，其效果不言而喻。部分面板也会采用空心焊接支撑结构，具有加工成本低等优势，但是使用过程中平台易受到下陷形变量和应力释放的影响，一段时间过后再次验证的结果变化会很大，这也是许多进口优秀光学面包板产品普遍采用粘接技术的重要原因。

台面结构.jpg