光学元件狭缝柔性调节机构的设计与分析

• 作者: 张德福 李显凌 董世则 郭抗 陈华男
• 来源期刊: 中国光学
• 学科: 工学
• 关键词: 光刻物镜 调节机构 狭缝柔性结构 刚度比 导向精度
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 所属期刊栏目: 光学仪器与测试
• 页码范围: 790-797
• 页数: 8页
• 分类号: TH701|TH703
• 字数: 3114字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CO.20171006.0790

摘要

设计了一种狭缝柔性结构的光学元件调节机构,使光学元件在具备较高调节精度的同时,保持较高的导向精度.采用弹性力学应力函数法分析了狭缝柔性结构的刚度,以径向刚度与轴向刚度的比值为目标函数,对狭缝柔性结构尺寸参数进行了优化,在不超过柔性结构材料屈服应力等约束条件下,刚度比最优值达到1573.6,较大的刚度比值可以减小调节机构的耦合位移,从而提高机构的导向精度.该结构加工装配方便,可实现三自由度(θx-θy-Z)调节.对优化后的柔性结构进行仿真分析,结果表明:径向刚度与轴向刚度比值的仿真值为1660.4,解析值与仿真值误差为5.23%,证明了刚度分析方法的有效性.优化后的结构,轴向调节行程为2.09 mm,绕x轴偏转角度调节行程为±16.6 mrad,绕y轴偏转角度调节行程可达到±14.4 mrad,满足光学元件调节的大行程要求.