[发明专利]超大尺度光学平台隔振性能一致性检测装置与检测方法

说明书

技术领域

本发明属于光学测量技术领域，具体涉及超大尺度光学平台隔振性能一致性检测装置与检测方法。

背景技术

由于实验仪器和生产加工精度的不断提高，对工作条件的要求也越来越高，光学平台是提供这一条件的基础性设施之一。近年来超大尺度光学平台的需求和使用日益广泛，但由于其尺寸超大，使得其制造方面的难度显著增大。隔振效果作为光学平台最主要的性能之一，其隔振系统的结构设计、材料选择、制造工艺以及在使用过程中由于其整体结构的形变，特别是所用隔振材料的老化(或疲劳)、形变会对超大尺度光学平台台面不同位置隔振性能的一致性产生显著影响，光学平台有时不仅不能起到隔振作用，甚至会产生局部振动放大效应，这会严重影响超大尺度光学平台的使用效果。因此超大尺度光学平台在制造和使用过程中隔振性能一致性的检测是非常重要的环节。

定期检测光学平台台面在地面上同一振源的激励下，台面振幅的一致性，是了解其隔振性能一致性的有效方法。目前检测光学平台的振动性能，一般采用振动频谱分析仪来进行多点测量，但这种仪器操作复杂且一般实验室和生产单位并不具备。因此，研究一种结构简单、操作方便、显示直观的测量装置，实现对超大尺度光学平台隔振性能一致性的检测，具有重要的技术经济意义。

发明内容：

本发明所要解决的一个技术问题在于提供一种结构简单、操作方便、生产成本低、检测结果直观的超大尺度光学平台隔振性能一致性检测装置。

本发明所要解决的另一个技术问题在于提供一种使用超大尺度光学平台隔振性能一致性检测装置检测光学平台隔振性能一致性的方法。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：在光学平台上中心线左端设置支架、右端设置有显示屏，支架上的左侧设置有激光器，激光器的波长为632.8nm，激光器上设置有通过导线与计算机相连的CCD摄像头，激光器的右侧沿光学平台长度方向中心线光出射方向支架上设置有分束器，光学平台上分束器的激光射出方向上至少设置有6个偶数的左反射镜，左反射镜的光反射方向光学平台上设置有与左反射镜个数相同的内装有水的水槽，每个水槽的左侧壁中心线上端左反射镜的反射光方向上设置有光阑，每个水槽内水表面反射光方向的光学平台上设置有与左反射镜个数相同的右反射镜，6个右反射镜反射光方向的光学平台中心线的右端设置有显示屏。

本发明的水槽对称地排列在光学平台宽度方向中心线的前后两侧。

本发明的水槽为几何形状相同的长方形水槽，每个水槽内的水面高度相同。

本发明的光阑的孔径为2.3mm。

上述超大尺度光学平台隔振性能一致性检测装置的检测方法由下述步骤组成：

1、在至少6个水槽内分别注入蒸馏水，蒸馏水的水位高度均为80mm。

2、分别调整与水槽个数相同的左反射镜的角度至反射光束分别通过每一个水槽上的光阑，使反射光束分别与各个水槽长度方向的侧壁平行，使每个左反射镜的反射光束分别在每个水槽水面上的入射点位于水槽对角线相交的中心位置，每束反射光束与所入射水槽内水面的入射角为88.5°。

3、在光学平台台面中心线在地面上垂直投影线右方的延长线上，距投影线右端50cm处，用质量为500g的带圆锥体橡胶头的重锤，由10cm高处自由落下单击地面，地面振动引起光学平台上表面振动，每个水槽内水表面形成水表面波，水表面波对入射激光束产生调制反射，经各个水槽内水表面波调制分别反射到所对应的各个右反射镜，经各个右反射镜反射到显示屏上，在显示屏上呈现出各自对应的干涉条纹。

用CCD摄像头连续采集显示屏上的干涉条纹，并转换成数字信号输出到计算机，选择连续采集的各列干涉条纹中各自条纹个数最多一列干涉条纹，并分别对选择的干涉条纹个数N计数，计算机按

A₀＝0.944(N-1)-5.5

计算每个水槽所处位置光学平台受激振幅A₀，单位为μm，N为各个水槽内水的表面波对入射激光束产生调制反射，在显示屏上对应呈现的条纹个数最多的一列干涉条纹的个数；比较各个水槽所处位置光学平台受激振动振幅大小的差异，判断光学平台的隔振性能是否一致。

本发明装置具有设计合理、结构简单、操作方便、生产成本低、测量结果直观等优点，可用于检测超大尺度光学平台隔振性能的一致性。

附图说明

图1是本发明一个实施例的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是本发明实施例1中分束器5的结构示意图。