关于光学平台的技术常识

固有频率（Natural Frequency):

隔振光学平台振动的周期或频率与初始（或外界）条件无关，只与系统的固有特性有关，称为光学平台的固有频率或者固有周期。通常来说，固有频率越低，系统的隔振性能就越好。

当外界振动同物体的固有频率相同时，通常会引起共振，比如：正常人体的固有频率为7.5Hz左右，其中各部分又有自己的固有频率，如内脏为4～6Hz，头部为8～12Hz等，正是由于这个原因，次声波（10^-5～20Hz)对人体有很大的破坏。

固有频率还分为水平方向和竖直方向，但通常来说竖直方向的固有频率对整体隔振性能的影响起到决定性作用，水平方向的固有频率指标通常用于参考。

我司生产的气浮光学平台固有频率低至1.2Hz，阻尼光学平台（非气浮）固有频率低至5Hz，能实现优异的隔振效果。

振动恢复时间（Damping Settling Time):

振动恢复时间也叫衰减周期，是指某一点上开始振动到恢复到初始状态所需要的最短时间。若把光学平台简化为弹簧振子，由弹簧振子的回复力表达式：F = -kx ；计算可知，弹簧振子的周期公式为：T=2π√(M/k)          

从上式分析可知：若要缩短光学平台的振动恢复时间，通常有两个办法：

• 增大弹簧的弹性系数k。对于阻尼隔振平台，可以换用材质较硬的阻尼材料；对于充气平台，可以适度增加空气压力；

• 控制光学平台台面的质量。在不影响刚度的前提下, 台面质量越轻，振动恢复时间越短，使用效果就越好。

我司的光学平台，均采用优质430高导磁不锈钢，上台面钢板厚度为5～8mm，下台面碳钢板厚度~5mm，在确保系统刚性的前提下，整体重量适中，可充分发挥出平台优秀的隔振性能。

平面度（Surface Flatness):

良允科仪的光学平台，通过精密磨削工艺，将平面度指标提高到0.05~0.1mm/m²_。

但严格意义上来说，光学平台平面度，对于隔振性能，没有任何影响，甚至若为了追求高平面度，往往会牺牲掉光学平台的隔振性能，所以在选购光学平台的时候不要盲目追求这个指标，仅作为参考。

振幅（Amplitude):

振动物体离开平衡位置的最大距离叫振动的振幅。

振幅在数值上等于最大位移的大小。对于光学平台系统，台面受外力作用时，离开平衡位置的最大距离，同光学平台系统的结构、受力大小、受力的位置、瞬时加速度、速度、持续时间、台面的刚性、隔振系统的阻尼比等诸多因素有着非常复杂的非线性函数关系，如果标称振幅的具体指标，需要注明上述特定的实验条件，否则振幅的指标，变得没有意义。对于阻尼隔振的光学平台，振幅通常在微米量级，而气浮式隔振平台，振幅通常为毫米量级甚至是厘米量级。

表面粗糙度（Surface Roughness):

国家标准 GB/T3505-2000中规定了评定表面粗糙度的各种参数，其中常用的是轮廓算术平均偏差Ra。轮廓算术平均偏差Ra是指在取样长度内，沿测量方向(z方向)的轮廓线上的点与基准线之间距离绝对值的算术平均值。

若只标称Ra的数值，但并未公布取样长度，这样的数值标称变得毫无意义，而且有误导消费者的可能。比如说，标称表面粗糙度为：0.5～0.8μm，但若取样长度分别为10mm、1mm和0.1mm，实际上表面粗糙度的差别可达百倍！

根据GB1031的推荐值：取样长度若取0.25mm时，精密及超精密加工表面的表面粗糙度Ra>0.02～0.1μm ；当取样长度取0.8mm时，普通精加工表面Ra>0.1～2μm。

另外，表面粗糙度通常是评定（小型）零件表面质量的指标，属于微观几何形状误差。加工表面的粗糙度是加工过程中多种因素（机床刀具工件系统、加工方法、切削用量、冷却润滑液）共同作用的结果。这些因素的作用过程相当复杂，而且是不断变化的。 所以用不同加工方法或在同样加工方法、同样加工条件下加工出来的同一批零件，不同表面不同部位其粗糙度值也不完全相同。而且同上面介绍的平面度概念一样，它和光学平台的隔振效果没有任何关系。

我司采用高精度数控龙门精密磨床，台面整体粗糙度≤0.8μm，局部可达0.4μm。