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如何選擇合適的反射鏡光學(xué)調(diào)整架?

2021-07-23 11:33| 發(fā)布者: | 查看: |

反射鏡光學(xué)調(diào)整架種類很多,有客戶反映說不容易選擇。為此,我們把各種調(diào)整架按功能分為六種,下面分別解釋說明,您只要了解這六種功能,就可以比較容易地根據(jù)使用目的來選擇所需的鏡架了。

各種反射鏡光學(xué)調(diào)整架機(jī)能分類表

型號 安裝中心 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 微調(diào)中心 元件固定方法 操作方向 調(diào)整方法
MHG 有偏移 無  有偏移 側(cè)面鎖緊螺釘 背面 精密螺紋副
MMHN 有偏移 無  有偏移 反射鏡框 背面 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(huán) 正面 / 背面精密螺紋副 / 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(huán) 正面 / 背面精密螺紋副 / 微分頭
BSHL 有偏移 無  反射鏡中心 螺紋環(huán) 上方 精密螺紋副

(1) 安裝中心

反射鏡鏡架可分為兩種:自帶立柱型和不帶立柱型

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

不帶立柱型的鏡架,其安裝中心和反射面位置不一定一致。安裝中心與反射面中心位置有偏移,配置時(shí)要當(dāng)心。(如右下圖所示)

配置中心位置有偏移的鏡架時(shí),在固定鏡架之前,應(yīng)先大致對準(zhǔn)反射鏡角度。確認(rèn)入射光束照射在反射鏡中心處后固定。不過,鏡架的安裝位置和平臺或面板的安裝孔位置不一定一致,推薦使用可調(diào)節(jié)安裝位置的底板或者可自由調(diào)節(jié)安裝位置的底座(如磁性底座等)。使用光學(xué)導(dǎo)軌時(shí),通常希望其反射鏡中心位于導(dǎo)軌的中心線上的,這時(shí)可以使用專用的鏡架安裝板(MHG-BPRO系列)。

(2) 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)

MHAN鏡架及BHAN鏡架采用了兩軸旋轉(zhuǎn)的萬向式調(diào)整結(jié)構(gòu),反射鏡的反射面可以被轉(zhuǎn)向任意方向。而且,由于其中心和反射面中心重合,即使改變反射鏡方向,光束也不會偏離反射鏡中心。因此,調(diào)節(jié)光路時(shí)無需改變?nèi)肷涔馐蜱R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(zhuǎn)角度沒有機(jī)械結(jié)構(gòu)上的限制,其反射光束不僅可以水平方向調(diào)節(jié),也可以垂直方向調(diào)節(jié)。但是,如果光束直徑過大或入射角過大時(shí),反射鏡鏡架會遮擋光路,使反射光束的形狀發(fā)生改變。(如下圖所示)

(3) 微調(diào)中心

反射鏡鏡架通常帶有可微調(diào)角度的機(jī)構(gòu)。微調(diào)機(jī)構(gòu)有兩種類型,一種是反射面在旋轉(zhuǎn)軸線上的萬向型。另一種是反射面中心不在旋轉(zhuǎn)軸線上的2維可調(diào)型。

兩者在一般的使用情況下沒有差別,但在干涉儀或者激光諧振器等系統(tǒng)中,這種微小的光程差也可能帶來影響。

2維可調(diào)反射鏡鏡架在角度調(diào)節(jié)過程中所帶來的光程長度變化,如右圖所示。

萬向型反射鏡鏡架有光路長度變化較小的優(yōu)點(diǎn),但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,零件較多,容易受溫度變化等影響的缺點(diǎn)。

2維可調(diào)反射鏡鏡架雖然在調(diào)節(jié)時(shí)光路長度會有些變化,但是其結(jié)構(gòu)簡單,零件數(shù)較少,受時(shí)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(diào)整困難的缺點(diǎn),仍普遍采用性能更穩(wěn)定的2維可調(diào)鏡架。

2維可調(diào)反射鏡鏡架角度調(diào)整時(shí)的光程變化

(4) 元器件的固定方法

在干涉儀或激光匯聚等精密光學(xué)系統(tǒng)中,一般會使用面精度很高的反射鏡。這些反射鏡使用較厚的硬質(zhì)材料,給人一種形狀不會變化的感覺,但實(shí)際上用手指輕輕地壓一下,也會引起反射鏡面精度的變化。雖然這種變形難于直接用肉眼觀察,但在精密光學(xué)測量中,可觀測到這種變化已經(jīng)不可忽視。所以固定反射鏡時(shí),一定要選擇合適的固定方法。

螺紋環(huán)固定

使用樹脂墊圈和鋁合金的螺紋環(huán)進(jìn)行固定。因?yàn)榉瓷涿媾c鏡框內(nèi)的基準(zhǔn)面吻合,即使反射鏡厚度有變化,反射面的位置也不會變化。

受到?jīng)_擊或在運(yùn)輸過程中,反射鏡也不會輕易從鏡框中脫落,性能可靠。但在精密光學(xué)系統(tǒng)中,使用螺紋環(huán)固定反射鏡時(shí)一定不能給反射鏡過大的壓力,但是恰當(dāng)好處地把握螺紋環(huán)的緊固力度比較困難。

側(cè)面螺釘固定

在反射鏡的側(cè)面,由鏡架上的兩個(gè)小突起和一個(gè)頭部為樹脂材料的螺釘進(jìn)行固定。通常其反射鏡的定位面是其背面,所以,不同的反射鏡厚度其反射面位置也不同。另外固定反射鏡的側(cè)面時(shí),反射鏡有傾斜的風(fēng)險(xiǎn)。

反射鏡的內(nèi)部壓力可以通過改變擰緊螺釘?shù)牧剡M(jìn)行控制。即便是在鏡架固定結(jié)束后也可以改變力矩的大小。在有沖擊或振動的環(huán)境使用時(shí),反射鏡有脫落的危險(xiǎn),使用時(shí)要注意。

(5) 調(diào)整旋鈕位置

在狹小空間或者復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)時(shí),有時(shí)會出現(xiàn)鏡架調(diào)整困難,鏡架調(diào)整機(jī)構(gòu)互相干擾的問題。在這種情況下選用不同調(diào)整旋鈕位置的鏡架比較方便。比如,可選上操作型,或側(cè)面操作型。

鏡架不同,結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和穩(wěn)定性也不同的,選用時(shí)請注意。

(6) 調(diào)整方法

微調(diào)機(jī)構(gòu)有兩種,帶刻度的微分頭和精密螺桿方式。微分頭一般有較長的旋扭部分,易把握,適用于頻繁調(diào)整的場合。

精密螺桿具有和微分頭一樣的調(diào)整精度,外形尺寸小,有利于光學(xué)系統(tǒng)的小型化。

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