拼接光栅五自由度并联定位机构设计

光栅拼接技术是获得拍瓦激光系统中大口径光栅的一种有效技术途径。通过设计五自由度并联拼接机构,采用滚珠丝杠+压电陶瓷的宏/微双重驱动技术实现毫米工作范围内纳米精度的定位。通过基于有限元法的位移耦合特性分析表明,该机构具有较高的线性度,位移耦合所产生的误差为纳米级,光栅拼接的相对角度偏差小于0.2μrad,位移偏差小于20nm。将两块200mm×400mm的光栅安装在该拼接机构上进行实验研究,获得了清晰的远场焦斑图像,证明该机构可以满足大口径拼接光栅系统的精度要求。