光学隔振平台的优越性能及应用

全息干涉检测表面位移的灵敏度达到激光波长量级。当全息干版进行曝光时，由于外界振动或冲击作用而引起的光程变化为λ/8时，则干涉条纹可能产生1/2周期的变化，从而使干涉条纹完全模糊。所以在激光全息照相检测过程中，一般要求系统不稳定性或其他因素引起的光程变化要小于λ/8。光学隔振平台是全息干涉检测的主要设备之一。被检测物体及光学元器件固定在隔振台上，使之与环境振动隔离。

光学隔振平台特别需要关注的问题是工作台的隔振、抗振和适用性问题。隔振是指平台对外界振动的阻隔能力；抗振是指试验台本身阻尼性好，在被检测试件受载后很快恢复稳定的能力；适用性是指试验台的大小、结构、形状、高度等既要满足产品检测的要求，同时还要保证产品、光学设备元件安装、操作方便。

早期国内开展全息干涉检测研究的单位很多是自行建造光学隔振平台。常用多级混合气动防振台。为了提高防振效果，主要采取以下主要措施：尽量使用质量大的台面；用充气的汽车（或飞机）内胎等把台面垫起来；隔振台尽量远离振源；台面不能接触墙壁。多级混合气动隔振台充分利用以上防振措施，在支柱筒内用一半空间装有松散的煤渣，主要起减冲击的作用；余下空间装填比重较大的粗粒河砂，由于河砂的切变和压缩变形都大，因而对水平和垂直振动都有减振作用；沙粒上放置层压板，层压板上再放置对外界振动起主要减振作用的充气内胎，在工作台与内胎间再放置一层木板，这样就形成了减振效果良好的多级混合支撑形式的减振系统。

由于国内光学相关产业的迅速发展，出现了光学隔振平台的专业化厂家。隔振台通常采用气缸隔振的蜂窝台，该蜂窝台用蜂窝夹芯板制成，上蒙皮通常为铁磁性的不锈钢，工作台通常浮于三或四个空气支架上。空气支架有伺服阀输入或排出气缸内的空气以维持台脚的恒定高度以及当部件移动时保持工作台水平。空气支架由于低的谐振频率具有优越的隔振性能。

一种国产大型光学隔振平台如图6.2-7所示。外框采用刚性强、变形小、焊接性能好的优质中碳钢板，隔振层利用固有频率低、阻振性能强的蜂窝结构材料，能最大限度控制振动的响应。面板采用高导磁不锈钢板，精磨后具有实用、美观和耐磨等特点。隔振支撑采用二层膜片囊，小孔空气阻尼高效配合，隔振性能最好，配有自动充气系统，结构紧凑，稳定可靠。隔振基础采用二层气囊隔离，在各个方向上都提供了优异的减振性能，减振器自身振动频率非常低。

图6.2-7 国产光学隔振平台

该平台具有以下特点：

1）稳定轻松调节，稳定可靠结构十分紧凑。(www.xing528.com)

2）自动水平，自动充气。

3）静音空气机气源，噪声低（小于65dB）。

4）适用于振动频率要求高的实验环境。

5）该光学台的主要技术参数：平面度不大于0.05mm/m²，表面粗糙度小于Ra0.8μm，频率为1.2～2.0Hz，振幅不大于1.2μm。

由于目前采购专业光学隔振平台不仅价格不高，而且设计合理，外形美观，便于安装和移动。除特殊用途外，一般不必自行研制光学隔振平台。

光学隔振平台的隔振性能可在工作台面上布置迈克尔逊干涉仪进行测试。如图6.2-8所示。迈克尔逊干涉仪由一台激光器，一个分束镜，两个反射镜，一个扩束镜和一个观察光屏组成。布置干涉仪时必须将两路光束调整好，使它们在进入扩束镜之前能完全重合，并使干涉仪的两臂长相等。布置调整好后可观察到光屏上明暗相间的条纹，调整反射镜角度使条纹间距适于观察。如果环境振动引起的干涉条纹移动幅度小于条纹间距的1/8，则隔振台的隔振性能满足全息干涉检测的要求。

图6.2-8 测量隔振平台隔振性能的光路