在光学系统中,经常需要通过精密定位装置来实现对物体的精确定位,而传统的手动位移台精度有限,且无法实现自动化调节。晶萃光学JCOPTIX提供的步进电机线性位移台能够很好地解决这一问题。位移台通过步进电机驱动,可实现物体在单轴或多轴方向上的高精度线性运动,能够轻易达到微米级甚至纳米级定位精度,具备高精度、高重复性、高稳定性等特点。

晶萃光学,光学位移台
目前,晶萃光学JCOPTIX提供两种主体材质(6061-T6高强度铝和440C不锈钢)的步进电机线性位移台。两种位移台均集成有限位开关,可保证台面高精度归零,并可预防过驱导致的结构损伤。此外,位移台采用了精密研磨的滚珠螺杆,可提供平稳、几乎无噪声的运动;螺杆导程1 mm,配合高刚度低摩擦的传动结构,可实现结构的低形变和传动的低延时,配合步进电机位移台控制器 DCP-201,理论可实现19.5 nm最小步进量,且可轻易实现100 nm步进量(雷尼绍XL-80激光干涉仪实测)。位移台还支持手动调节,通过位移台尾部的手拧旋钮,用户可在断电或不使能状态下进行手动调节,但控制器重新使能控制时,需要重新校准。两种位移台的校准数据均存储于位移台内置芯片内,可以保证任意一台DCP-201控制器均可实现位移台达到校准后的精度。
铝材步进电机线性位移台位移台行程有30 mm、50 mm和100 mm三种可选,台面尺寸为65 mm × 65 mm,高度为36 mm,适用光轴高度大于36 mm 的精密光学系统,且兼容多种手动位移台,如DML65系列13mm行程手动线性位移台、DMV65系列Z轴线性位移台、DMR-1旋转台、DMG65系列角度位移台等,用户可搭建符合自己要求的光学系统。位移台配合控制器可以让位移台校准后实现轴向定位精度≤ ±5.0 µm,双向重复定位精度≤ ±4.0 μm。位移台俯仰为600 μrad,偏摆为900 μrad,水平负载为5 kg,垂直负载1 kg,最大速度可达25 mm/s,最大加速度可达25 mm/s²,且水平满负载时仍能保持最大速度运行。
不锈钢步进电机线性位移台位移台行程有30 mm和50 mm两种可选,台面尺寸为65 mm × 65 mm,高度为30 mm,适用光轴高度大于30 mm的精密光学系统。位移台配合控制器可以让位移台校准后实现轴向定位精度≤ ±5.0 µm,双向重复定位精度≤ ±1.0 μm。位移台俯仰为100 μrad,偏摆为100 μrad,水平负载为10 kg,垂直负载2 kg,最大速度可达25 mm/s,最大加速度可达25 mm/s²,且满载时仍然能保证标称精度。
晶萃光学JCOPTIX使用雷尼绍XL-80激光干涉仪对产品进行测试,下图为对应的产品实测数据。

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图1 DOLP-50 干涉仪实测数据图

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图2 DOLP-50S 干涉仪实测数据图
根据国标GB/T 17421.2-2016,位移台的轴线双向定位精度A由双向定位系统偏差和双向轴线重复定位精度估算值的2倍的组合来确定范围:

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位移台的轴线双向重复定位精度R为沿轴线或绕轴线的任一位置Pi的重复定位精度的最大值,即 R=max[Ri]。
如下图所示,干涉仪所测双向精度为 6.3 μm,对应精度即为 ±3.15 μm;重复精度测量值为 0.9 μm,对应重复精度即为 ±0.45 μm。

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为确保每一台位移台均达到行业标准与客户需求,晶萃光学JCOPTIX提供的每台设备出厂前均经过严格的测试,并提供完整的测试报告,报告内容涵盖多项位移台核心指标(如定位精度,重复定位精度、俯仰、偏摆等)、产品序列号等。通过可视化的测试报告,可靠精准的数据支持,客户可清晰掌握设备表现。

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除单轴使用外,同种材质的位移台可以互相拼接成XY位移台,或者通过Z轴转接板(DOLP-AP或DOLP-APS)自行拼接成左手或者右手系统的XZ、XYZ轴电动位移台,方便用户搭建符合自己要求的光学系统。
晶萃光学JCOPTIX提供的步进电机位移台控制器,适用于2相双极性步进电机,每转细分51200微步,可配合DOLP系列步进电机线性位移台使用。控制器支持外部信号触发位移台运动或位移台运动输出触发信号,用户既可通过控制器上按钮直接控制位移台位移,也可在连接PC后通过控制软件操作位移台运动。控制器上的两个按钮,可以控制位移台前进和后退,按键同时按下时位移台回零。PC端控制软件除提供常规的控制操作外,还自带C/C++和LabVIEW驱动,方便科研人员进行二次开发。此外,控制器附带安装板,可将控制器固定在光学平台上使用。
为方便您的购买和使用,除提供单个产品外,晶萃光学JCOPTIX还提供位移台套件,套件内包含一台步进电机位移台,一台DCP-201步进电机控制器,一个标准24V电源和一个USB Type-C连接线。采购套件后,用户无需再另外配置其他控制线或电源。
晶萃光学JCOPTIX致力于打造中国光学人自己的产品平台,提供液晶光子学元件、精密光学元件、光机械件、光纤组件、运动控制器件等产品和系统解决方案。晶萃光学商城 WWW.JCOPTIX.COM可查询所有上架产品,支持在线下单。晶萃光学 JCOPTIX将一直秉承“诚朴,奋进,创新,共赢”的价值观,尽心服务客户,倾心成就客户,为推进中国光学界的发展贡献一份力量。