如何選擇合適的反射鏡光學調整架?

2021-07-23 11:33| 發布者: | 查看: |

反射鏡光學調整架種類很多,有客戶反映說不容易選擇。為(wei) 此,我們(men) 把各種調整架按功能分為(wei) 六種,下麵分別解釋說明,您隻要了解這六種功能,就可以比較容易地根據使用目的來選擇所需的鏡架了。

各種反射鏡光學調整架機能分類表

型號 安裝中心 旋轉機構 微調中心 元件固定方法 操作方向 調整方法
MHG 有偏移 無  有偏移 側麵鎖緊螺釘 背麵 精密螺紋副
MMHN 有偏移 無  有偏移 反射鏡框 背麵 精密螺紋副
MHAN/MHA 反射鏡中心 反射鏡中心 反射鏡中心 反射鏡中心 螺紋環 正麵 / 背麵精密螺紋副 / 微分頭
BHAN 反射鏡中心 反射鏡中心 反射鏡中心 反射鏡中心 螺紋環 正麵 / 背麵精密螺紋副 / 微分頭
BSHL 有偏移 無  反射鏡中心 螺紋環 上方 精密螺紋副

(1) 安裝中心

反射鏡鏡架可分為(wei) 兩(liang) 種:自帶立柱型和不帶立柱型

自帶立柱型鏡架(如MHAN)的立柱中心和反射麵中心一般是重合的(MMHN-25RRO,MMH-50M6除外)。所以,配置時隻需讓光軸和鏡架的中心重合就可以了。即使轉動鏡架的方向,其反射麵的位置也不變的,此類鏡架的設置很簡單。

不帶立柱型的鏡架,其安裝中心和反射麵位置不一定一致。安裝中心與(yu) 反射麵中心位置有偏移,配置時要當心。(如右下圖所示)

配置中心位置有偏移的鏡架時,在固定鏡架之前,應先大致對準反射鏡角度。確認入射光束照射在反射鏡中心處後固定。不過,鏡架的安裝位置和平台或麵板的安裝孔位置不一定一致,推薦使用可調節安裝位置的底板或者可自由調節安裝位置的底座(如磁性底座等)。使用光學導軌時,通常希望其反射鏡中心位於(yu) 導軌的中心線上的,這時可以使用專(zhuan) 用的鏡架安裝板(MHG-BPRO係列)。

(2) 旋轉機構

MHAN鏡架及BHAN鏡架采用了兩(liang) 軸旋轉的萬(wan) 向式調整結構,反射鏡的反射麵可以被轉向任意方向。而且,由於(yu) 其中心和反射麵中心重合,即使改變反射鏡方向,光束也不會(hui) 偏離反射鏡中心。因此,調節光路時無需改變入射光束或鏡架的位置,就可以自由地改變反射光束的方向。此類鏡架的可旋轉角度沒有機械結構上的限製,其反射光束不僅(jin) 可以水平方向調節,也可以垂直方向調節。但是,如果光束直徑過大或入射角過大時,反射鏡鏡架會(hui) 遮擋光路,使反射光束的形狀發生改變。(如下圖所示)

(3) 微調中心

反射鏡鏡架通常帶有可微調角度的機構。微調機構有兩(liang) 種類型,一種是反射麵在旋轉軸線上的萬(wan) 向型。另一種是反射麵中心不在旋轉軸線上的2維可調型。

兩(liang) 者在一般的使用情況下沒有差別,但在幹涉儀(yi) 或者激光諧振器等係統中,這種微小的光程差也可能帶來影響。

2維可調反射鏡鏡架在角度調節過程中所帶來的光程長度變化,如右圖所示。

萬(wan) 向型反射鏡鏡架有光路長度變化較小的優(you) 點,但是結構複雜,零件較多,容易受溫度變化等影響的缺點。

2維可調反射鏡鏡架雖然在調節時光路長度會(hui) 有些變化,但是其結構簡單,零件數較少,受時間或溫度變化的影響小。在要求高的激光諧振器中,即使存在光路長度調整困難的缺點,仍普遍采用性能更穩定的2維可調鏡架。

2維可調反射鏡鏡架角度調整時的光程變化

(4) 元器件的固定方法

在幹涉儀(yi) 或激光匯聚等精密光學係統中,一般會(hui) 使用麵精度很高的反射鏡。這些反射鏡使用較厚的硬質材料,給人一種形狀不會(hui) 變化的感覺,但實際上用手指輕輕地壓一下,也會(hui) 引起反射鏡麵精度的變化。雖然這種變形難於(yu) 直接用肉眼觀察,但在精密光學測量中,可觀測到這種變化已經不可忽視。所以固定反射鏡時,一定要選擇合適的固定方法。

螺紋環固定

使用樹脂墊圈和鋁合金的螺紋環進行固定。因為(wei) 反射麵與(yu) 鏡框內(nei) 的基準麵吻合,即使反射鏡厚度有變化,反射麵的位置也不會(hui) 變化。

受到衝(chong) 擊或在運輸過程中,反射鏡也不會(hui) 輕易從(cong) 鏡框中脫落,性能可靠。但在精密光學係統中,使用螺紋環固定反射鏡時一定不能給反射鏡過大的壓力,但是恰當好處地把握螺紋環的緊固力度比較困難。

側(ce) 麵螺釘固定

在反射鏡的側(ce) 麵,由鏡架上的兩(liang) 個(ge) 小突起和一個(ge) 頭部為(wei) 樹脂材料的螺釘進行固定。通常其反射鏡的定位麵是其背麵,所以,不同的反射鏡厚度其反射麵位置也不同。另外固定反射鏡的側(ce) 麵時,反射鏡有傾(qing) 斜的風險。

反射鏡的內(nei) 部壓力可以通過改變擰緊螺釘的力矩進行控製。即便是在鏡架固定結束後也可以改變力矩的大小。在有衝(chong) 擊或振動的環境使用時,反射鏡有脫落的危險,使用時要注意。

(5) 調整旋鈕位置

在狹小空間或者複雜的光學係統時,有時會(hui) 出現鏡架調整困難,鏡架調整機構互相幹擾的問題。在這種情況下選用不同調整旋鈕位置的鏡架比較方便。比如,可選上操作型,或側(ce) 麵操作型。

鏡架不同,結構的複雜程度和穩定性也不同的,選用時請注意。

(6) 調整方法

微調機構有兩(liang) 種,帶刻度的微分頭和精密螺杆方式。微分頭一般有較長的旋扭部分,易把握,適用於(yu) 頻繁調整的場合。

精密螺杆具有和微分頭一樣的調整精度,外形尺寸小,有利於(yu) 光學係統的小型化。


 
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