在各类光学相关的科研与工业实验过程中,环境振动是影响实验结果的重要因素。建筑楼层的人员走动、周边仪器设备运转、通风系统工作,都会产生不同程度的振动,振动会经由地面传导至实验台面,造成光路偏移、成像模糊、测量数据波动等一系列问题,阻尼隔振光学平台就是为削弱这类振动干扰而开发的实验基础载体。在光通讯、光路测试、激光干涉、光谱实验、显微镜观测以及电子制造相关实验场景中,平台的工作状态会直接影响整套光学系统的运行表现。
整套阻尼隔振光学平台由台面、隔振支撑组件以及配套支架共同构成,台面部分选用SUS430高导磁不锈钢材料加工而成,加工阶段采用回旋打磨工艺处理表面毛边,形成亚光无反射的表面状态,减少实验过程中杂散光反射对光学观测带来的影响。台面表面排布标准化螺孔,方便各类位移台、光学调整架、光学元器件的安装与固定,实验人员可以根据方案灵活搭建各类光路系统,调整器件布局。台面下方为蜂窝夹心结构,该结构形式可以在控制整体重量的同时维持台面自身刚性,降低台面受外力作用发生形变的概率,保障台面上各个光学元件之间相对位置保持稳定。

隔振支撑部分集成高分子橡胶阻尼材料与水平调节轴承,属于被动式隔振结构,依靠阻尼材料吸收外界传递过来的振动能量,将振动机械能转化消散,以此阻断地面振动向台面的传递路径,降低共振现象发生带来的扰动。实验环境中难免会存在不同来源的持续性振动冲击,阻尼结构可以将冲击带来的晃动快速衰减,让台面回归平稳状态。平台配套设置水平调节机构,实验现场就位之后,操作人员可借助该机构完成台面水平状态调校,保障整体结构的稳定输出。针对实验室需要调整设备摆放位置的情况,支撑位置可以选配聚氨酯万向脚轮,借助脚轮完成整体设备的移位,移位到位之后再通过支撑脚垫承载整机重量,保障平台放置稳固,整套设备可以适配百级静音实验间这类对环境条件存在相应要求的实验空间。
平台在投入使用之前,需要完成就位调试的相关工作。设备搬运移位过程中,脚轮仅承担移动功能,正式开展实验工作时,需要让支撑脚垫接触地面承受载荷,不可以依靠脚轮承担整机与实验器件的重量,避免平台发生位移或者结构受力异常。台面水平状态需要定期复核,实验室地面经过长期使用会出现微小沉降变化,会改变平台水平姿态,间接影响光学系统的工作状态。日常使用阶段,应当避免硬物直接撞击平台不锈钢台面,撞击会造成台面局部凹陷,破坏平面状态,同时也会损伤螺孔螺纹,影响后续元器件装配。台面表面出现灰尘碎屑时,选用适配的清洁材料进行擦拭,不要使用具有强腐蚀性的溶剂,避免腐蚀不锈钢表层。
元器件装配过程中,拧紧螺栓的力度需要合理控制,过度施加扭矩会造成台面局部应力集中,带来微小形变,影响平面状态。实验开展过程中,尽量不要在台面上进行敲击、打磨这类会产生剧烈振动的操作,这类动作产生的冲击会超出阻尼隔振结构的处理范围,也会加速阻尼材料的老化进程。长期闲置不用时,做好台面防尘防护,减少环境湿气对金属结构的侵蚀。
在实际的实验室应用场景中,不同实验对于平台台面的尺寸、承载能力有着不一样的需求,可根据实验工位大小、光学器件总重量选择对应规格的平台。多组平台也可以对接拼装,形成更大的连续实验工作面,满足大型复杂光路搭建的使用条件。阻尼隔振光学平台依靠结构刚性与阻尼耗能共同实现振动抑制,不需要外接气源,安装部署流程简单,维护工作量较少,能够适配多数常规精密光学实验的使用需求。日常规范的使用与定期的状态检查,可以延长设备的使用周期,持续为各类光学实验提供稳定的基础工作平面。