Products HomeNanoMax™3軸フレクシャーステージ
- 4 mm of Travel Per Axis
- Modular High-Resolution Drive Options
- Open- and Closed-Loop Piezo Versions
- Thermally Stable Design Minimizes Drift
MAX313D
Differential Micrometers
No Built-In Piezos
MAX302
No Actuators
Open-Loop Piezos
RB13P1
Additional Top Plate for
Off-Center and General
Optics Mounting
US Patents 6,186,016 and 6,467,762
MAX381
Stepper Motor Actuators, Closed-Loop Piezo Operation
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Click to Enlarge| Common Specificationsa | ||
|---|---|---|
| Travel | 4.0 mm (0.16") | |
| Travel Mechanism | Parallel Flexure | |
| Deck Height (Nominal) | 62.5 mm (2.46") | |
| Optical Axis Height (Nominal) | 75 mm (2.95") | |
| Load Capacity (Max) | 1 kg (2.2 lbs) | |
| Thermal Stability | 1 µm/°C | |
| Parallelism of Top Plate | ＜100 µm | |
| Top Plate Mounting Holes | Imperial Plate (Item # MMP1) |  |
| Metric Plate (Item # MMP1/M) |  | |
特長
- XYZ方向への移動量: 4 mm
- フレクシャ設計による滑らかな連続動作と長期安定性
- 上面プレートの溝が多軸ステージアクセサリをアライメント可能
- 112.0 mm x 112.0 mmのコンパクトサイズ(アクチュエータ除く)
- アジャスタをすべてベースに結合したことによりクロストークを最小限に抑制
- ピエゾ素子を選択した場合、閉ループでの分解能は最高5 nm
- アクチュエータが交換可能なモジュール型設計
当社の3軸フレクシャーステージNanoMaxは、ファイバ入射システムやサブマイクロメートルの分解能が必要な用途に適しています。 平行フレクシャ設計により、精密かつ滑らかな連続動作が実現し、摩擦もごく僅かとなります。 各製品の移動量はXYZ方向に4 mm、最大耐荷重は1 kgです。 ステージの公称デッキ高は62.5 mmで、3軸の小型フレクシャーステージMicroBlockや長距離移動ステージRollerBlockの高さと合います。アダプタープレートをご利用になれば、NanoMaxステージを回転式や長距離移動式など様々な直線移動ステージに取り付け可能です。
精密アクチュエータ
ステージは、すぐにお使いになれるよう予め手動式に構成した差動マイクロメータ付きや、電動式に構成済みのステッピングモーターアクチュエータ付きもご用意しております。 3軸NanoMaxステージはモジュール設計のため、アクチュエータを自由に取外し、交換することができます。 対応可能なアクチュエータについては「アクチュエータ」のタブをご覧ください。アクチュエータは、システム内で意図しない動作が最小限に留まるよう、すべて直接底部に結合しています。この特性はサブマイクロメートルの分解能を必要とするあらゆる用途に適しています。ナノポジショニングの用途には、ピエゾアクチュエータ内蔵型タイプもございます。
Click to Enlargeピエゾ素子の選択
ステージに開ループまたは閉ループのピエゾコントローラを用いることによってナノメートルの分解能を得ることができます。ステージの中に組み込まれているピエゾアクチュエータの移動量は20 µmで、当社のあらゆる開ループまたは閉ループのピエゾコントローラで制御可能です(対応コントローラについては「仕様」のタブをご覧ください)。さらにこのステージをNanoTrak®コントローラ (例:K-Cube、ベンチトップまたはラックシステム型モジュール)に結合させると、高性能の自動アライメント機能を有するシステムを構成できます。このシステムでは、熱ドリフトなどの外的要因に起因する結合効率の低下を抑制し、光のスループットを維持することができます。こちらのピエゾステージには駆動ケーブルPAA100が3本、閉ループシステムの場合にはフィードバックコンバーターケーブルPAA622が3本付属しています。
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ピエゾ素子ならびにフィードバックの接続
開ループピエゾアクチュエータ付きステージには歪ゲージ変位センサが無く、20 nmまでの位置分解能が必要な用途に適しています。閉ループピエゾアクチュエータ付きタイプには歪ゲージ変位センサが付いており、ピエゾ素子の変位に直線的に比例するフィードバック電圧信号を送ります。このフィードバックシグナルにより分解能は5 nmまで向上するので、すべてのピエゾ素子に特有のヒステリシス、クリープ、ならびにサーマルドリフトの補償に使用できます。よってこのタイプはナノメートルの分解能が必要な用途に適しています。
なお、ピエゾ機構はマイクロメーターアクチュエータと接触することにより上面のプラットフォームを動かします。 マイクロメーターアクチュエータを外してステージを動作させる場合、ブランクプラグを適用しないとピエゾアクチュエータは機能しません。 ブランクプラグのご注文は当社までご連絡ください。
アクセサリの容易なアライメント
上面プラットフォームには中心線に沿って2本のキー溝があり、アクセサリのアライメントを保ちながら素早くシステムを再構成することが可能です(上や左の写真をご覧ください)。 溝が十字に交差するパターンなのでステージを右利き、左利き用、どちらにも方向転換ができます。 幅広いアクセサリをご用意しており、顕微鏡の対物レンズ、コリメーターパッケージ、導波路やファイバなどが取り付けられます。 部品を中心からずらして取り付けたい場合には、溝付き上面プレートの代わりにアダプタープレートRB13P1/Mがご使用になれます(下記参照)。このアダプタープレートには、M6とM4の取付穴が並んでいます。
ステージの仕様
| Item # | MAX313D(/M) | MAX312D(/M) | MAX311D(/M) | MAX383(/M) | MAX381(/M) | MAX303(/M) | MAX302(/M) | MAX301(/M) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Included Drives | DRV3 Differential Micrometer Drives | DRV208 Stepper Motor Drivesa | N/A | |||||
| Travel | 4 mm | |||||||
| Deck Height (Nominal) | 62.5 mm (2.46") | |||||||
| Optical Axis Height (Nominal) | 75 mm (2.95") | |||||||
| Load Capacity (Max) | 1 kg (2.2 lbs) | |||||||
| Thermal Stability | 1 µm/°C | |||||||
| Parallelism of Top Plate | < 100 µm | |||||||
| Piezo Specifications | ||||||||
| Control | N/A | Open Loop | Closed Loop | N/A | Closed Loop | N/A | Open Loop | Closed Loop |
| Drive Voltage Range | 0 - 75 V | 0 - 75 V | 0 - 75 V | |||||
| Travel | 20 µm | 20 µm | 20 µm | |||||
| Capacitance | 3.6 µF | 3.6 µF | 3.6 µF | |||||
| Theoretical Resolution | 20 nm | 5 nm | 5 nm | 20 nm | 5 nm | |||
| Bidirectional Repeatability | 0.2 µm | 0.05 µm | 0.05 µm | 0.2 µm | 0.05 µm | |||
| Absolute On-Axis Accuracy | 1.0 µm | 1.0 µm | 1.0 µm | |||||
| Resonant Frequency (No Load) | 375 Hz | 375 Hz | 375 Hz | |||||
| Resonant Frequency with 275 g (9.7oz) Load | 200 Hz | 200 Hz | 200 Hz | |||||
| Resonant Frequency with 575 g (20.3oz) Load | 150 Hz | 150 Hz | 150 Hz | |||||
| Included Piezo Cables | Three PAA100 | Three PAA100 Three PAA622 | Three PAA100 Three PAA622 | Three PAA100 | Three PAA100 Three PAA622 | |||
| Compatible Piezo Controllers | BPC303 MDT693B MPZ601 KPZ101 KNA-VIS KNA-IR MNA601/IR BNT001/IR | BPC303 MPZ601 KPZ101 w/ KSG101 KNA-VIS KNA-IR MNA601/IR BNT001/IR | BPC303 MPZ601 KPZ101 w/ KSG101 KNA-VIS KNA-IR MNA601/IR BNT001/IR | BPC303 MDT693B MPZ601 KPZ101 KNA-VIS KNA-IR MNA601/IR BNT001/IR | BPC303 MPZ601 KPZ101 w/ KSG101 KNA-VIS KNA-IR MNA601/IR BNT001/IR | |||
差動マイクロメータの仕様
| Item # | DRV3 |
|---|---|
| Travel Range | 8 mm (0.31") Coarse, 300 µm Fine |
| Coarse Adjustment (with Vernier Scale) | 500 µm/rev |
| Fine Adjustment (with Vernier Scale) | 50 µm/rev |
円弧状クロストークの仕様
X軸、Y軸で要求される移動量が＜88 µmの場合のZ軸に対するクロストークの最大値の測定値。
下表は、X軸のあらゆる位置(Y軸はゼロ)でのZ軸に対するクロストークの理論値。
Y軸位置に対するクロストーク(X軸はゼロ)も同様です。
| X Axis Position (mm) | 0.0 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 3.5 | 4.0 |
| Arcuate Motion in Z Axis (µm) | 80.0 | 45.0 | 20.0 | 5.0 | 0.0 | 5.0 | 20.0 | 45.0 | 80.0 |
Z軸で要求される移動量が< 66 µmの場合のX軸、Y軸に対するクロストークの最大値の測定値。下表は、Z軸のあらゆる位置(Y軸はゼロ)でのX軸に対するクロストークの理論値。Y軸位置に対するクロストーク(X軸はゼロ)も同様です。
| Z Axis Position (mm) | 0.0 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 3.5 | 4.0 |
| Arcuate Motion in X Axis (µm) | 57.1 | 32.1 | 14.3 | 3.6 | 0.0 | 3.6 | 14.3 | 32.1 | 57.1 |
モジュール式アクチュエータのオプション
NanoMaxシリーズの3軸システムはすべてモジュール設計となっており、アクチュエータを自由に取り外し、交換することができます。 よって各軸で必要な自動動作量、または必要な分解能に応じて、アクチュエータを組み合わせカスタマイズすることが可能です。
アクチュエータの交換方法は簡単で3つのステップで完了します。 まず、アクチュエータの送りネジをステージの移動体から離れるところまで戻します。 それからアクチュエータをステージに取付けている刻みノブを回して外します。 最後に新しいアクチュエータを同じ刻み付きノブを使用してステージに取り付けます。
当社のNanoMax 3軸ステージに対応するアクチュエータを以下にまとめています。 アクチュエータによっては、NanoMax 3軸ステージに使用時移動範囲が限られる場合があります。詳しくは下の表をご覧ください。 各アクチュエータの詳細については、ステッピングモータ付きアクチュエータ、差動マイクロメータならびにつまみネジドライバまたは埋め込み型ピエゾアクチュエータの製品ページをご覧ください。
| Item # | DRV004 | DRV3 | DRV208 | DRV120 |
|---|---|---|---|---|
| Click Image to Enlarge |  |  |  |  |
| Actuator Type | Thumbscrew | Differential Micrometera | Stepper Motorb | Piezoelectric with Feedback |
| Travel Range | 8 mm (0.31")c | Coarse: 8 mm (0.31")c Fine: 300 µm | 8 mm (0.31")c | 20 µm |
| Adjustment | 500 µm/revolution | Coarse: 500 µm/revolution Fine: 50 µm/revolution | - | |
| Resolution | - | - | 3.2 µm/step 200 steps/rev of Leadscrew | 5 nmd |
| Compatible Controllers | - | Benchtop: BSC200 Series Rack Module: MST602 | Benchtop: BPC300 Series Rack Mount: MPZ601 K-Cubes: KNA-VIS, KNA-IR, or KPZ101 with KSG101 | |
変位センサ
7ピン LEMO オス型
MAX311D, MAX381, MAX301
| Pin | Designation |
|---|---|
| 1 | +15 V |
| 2 | Oscillator + |
| 3 | 0 V |
| 4 | Signal Out - |
| 5 | Signal Out + |
| 6 | -15 V |
| 7 | Travel |
ピエゾアクチュエータ入力端子
SMC オス型
MAX311D, MAX312D, MAX381, MAX301, MAX302
最大入力電圧(公称値): 75 V
ステッピングモーターDRV208コネクタ
Dタイプオス型
MAX381, MAX383
| Pin | Description | Pin | Description |
|---|---|---|---|
| 1 | Limit Switch 0 V | 9 | For Future Use |
| 2 | - | 10 | +5 V |
| 3 | CW Limit Switch | 11 | - |
| 4 | Motor Phase B -ve | 12 | - |
| 5 | Motor Phase B +ve | 13 | +5 V |
| 6 | Motor Phase A -ve | 14 | - |
| 7 | Motor Phase A +ve | 15 | Ground |
| 8 | - | - | - |
Insights:光ファイバ
こちらのページでは下記について説明しています。
- シングルモードファイバへの結合光量
- 最大受光角はマルチモードファイバのコア全体に渡り一定か？
このほかにも実験・実習や機器に関するヒントをまとめて掲載しています。こちらからご覧ください。
シングルモードファイバへの結合光量
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図2:シングルモードファイバへの光の結合効率を低下させる条件とは、入射ビームと、ファイバ導波モードの光学特性の類似性を損なわせるあらゆる状態です。
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図1:最大の結合効率でシングルモードファイバに結合するためには、光は軸上のガウシアンビームで、ウェスト位置がファイバの端面にあり、ウェスト径がMFDと等しくなる必要があります。
入射ビームの角度、位置、強度プロファイルの調整により、シングルモードファイバへの光の結合効率を向上させることができます。ファイバの端面が平坦かつファイバの長軸方向に対して垂直であることを想定し、結合効率は下記の基準を満たすビームにおいて最適化されます(図1参照)。
- ガウス分布の強度プロファイル
- ファイバ端面に垂直入射
- ビームウェストがファイバ端面にある
- ビームウェストの中心位置がファイバのコアにある
- ビームウェスト径がファイバのモードフィールド径(MFD)と等しい
これらの理想的な結合条件からかけ離れた状態を図2で示しています。
これらのビーム特性は、シングルモードファイバの導波モード(Kowalevicz氏。下記の参考文献参照)の波動光学論に従っています。
光源による結合効率の制限
次数が最も低い横モードを放射するレーザのみがガウス分布に近似するビームを生成し、そして結合効率の良い光をシングルモードファイバに結合することができます。
マルチモードファイバーレーザまたは広帯域光源からシングルモードファイバの導波モードに結合された光は、光がファイバ端面のコア領域に集光されたとしても結合効率は低くなります。 これらの光源からの光の大部分は、ファイバから漏れ出します。
結合効率が低い要因は、これらのマルチモード光源の光の一部のみしかシングルモードファイバの導波モードの特性に合致しないからです。光源の光を空間的にフィルタリングすることで、ファイバのコアに結合される光の量を見積もることはできます。シングルモードファイバが受光できるのは、最大でもフィルタを通ったガウシアンビームの光のみとなります。
マルチモード光源の光のファイバーコアへの結合効率は、シングルモードファイバの代わりにマルチモードファイバを使用すると改善します。
参考文献
Kowalevicz A and Bucholtz F, "Beam Divergence from an SMF-28 Optical Fiber (NRL/MR/5650--06-8996)." Naval Research Laboratory, 2006.
最終更新日:2020年1月17日
最大受光角はマルチモードファイバのコア全体に渡り一定か？
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図3:ステップインデックスマルチモードファイバの屈折率( n )は、コア全体に渡り一定です。グレーデッドインデックスマルチモードファイバの屈折率はコアに渡り変動します。最大の屈折率は通常、コアの中心です。
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図5:グレーデッドインデックスマルチモードファイバの受光角は半径( ρ )によって異なります。なぜならコアの屈折率が径方向の距離によって変動するからです。通常、最大受光角は中心付近、0°に近い最小受光角はクラッドの境界付近で起こります
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図4:ステップインデックスマルチモードファイバは、角度が≤|θmax | の入射光を良好な結合効率でコアに受光します。最大受光角はコア半径( ρ )に渡り一定です。ファイバ端が空気に接していることを想定しています。
これはファイバの種類によって異なります。ステップインデックスマルチモードファイバは、ファイバのコアのどの位置においても最大受光角は同じです。反対にグレーデッドインデックスマルチモードファイバは、コアの中心部のみで、入射角が最大範囲である光線を受光します。最大受光角は、中心から離れるにつれ小さくなり、クラッドの境界近くでは0°に近くなります。
ステップインデックスマルチモードファイバ
ステップインデックスマルチモードファイバのコアは、図3の左上に示すようなフラットトップの屈折率プロファイルを有します。 光がファイバの平坦な端面に入射されたとき、最大受光角(θmax )は、コアのどの位置においても同じです(図4)。これはコア全体にわたって屈折率が一定であり、そして受光角はクラッドの屈折率に大きく依存するからです。
光が入射されるのがコアの中心だろうと端だろうと、ステップインデックスマルチモードファイバは、ファイバの軸に対して±θmaxの角度内の光円錐を受光します。
グレーデッドインデックスマルチモードファイバ
図3の右上に示すような一般的なグレーデッドインデックスマルチモードファイバは、屈折率がコアの中心で最も高く、径方向の距離( ρ )に反比例して小さくなります。図5の式は、径方向距離の依存したコア屈折率により、最大受光角、すなわち開口数(NA)が算出できることを示しています。この式は、ファイバ端面が、平坦で、空気と接しており、ファイバ軸に対して垂直であることを想定しています。
図5では、コアの屈折率により角度が制限されている光錐を示しています。最大の角度の広がり
ステップインデックスか、グレーデッドインデックスか？
ステップインデックスマルチモードファイバの方がグレーデットインデックスマルチモードファイバよりもより多くの光を集める可能性があります。これは、ステップインデックスのコアに渡り、開口数(NA)は一定で、グレーデッドインデックスのコアでは放射距離に応じてNAが小さくなるからです。
しかし、グレーデッドインデックスのプロファイルにより、すべての導波モードで同じような伝搬速度が得られるため、ビームがファイバを伝送する際のモード分散が小さくなります。
できるだけ多くの量の光をマルチモードファイバに結合する必要がある用途で、モード分散に敏感ではない場合には、ステップインデックスマルチモードファイバの方がより良い選択となります。逆のケースにおいてはグレーデッドインデックスマルチモードファイバを検討する必要があります。
参考文献
Keiser G, "Section 2.6." Optical Fiber Communications. McGraw-Hill, 1991.
最終更新日:2019年1月2日
| Posted Comments: | |
Ogulcan Orsel
(posted 2021-08-17 14:57:51.637) Hello, I was wondering how did you define the resolution for MAX312D. I mean what is the required voltage for that resolution? Can it be achieved by the open-loop piezo drive? cwright
(posted 2021-08-26 05:44:42.0) Response from Charles at Thorlabs: Thank you for your query. The full range of the piezo is 20µm for 75V so a linear approximation would suggest 20nm is achieved by 0.075 V. Since this is an open loop design though, there will be hysteresis experienced. I will reach out to you with more detail. Christian Schilling
(posted 2020-07-30 03:38:23.41) Hello,
we are using a set of MAX343/M together with BSC203 controller devices on a Windows 7 computer. Is there a way to operate this system on a Windows 10 computer?
Best regards,
Christian Schilling
--
Dipl.-Ing. Univ. Christian Schilling
Optoelektronik / Halbleiterlaser
Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik (IAF)
Tullastraße 72, 79108 Freiburg
Fon: +49 761-5159-276
christian.schilling@iaf.fraunhofer.de
www.iaf.fraunhofer.de cwright
(posted 2020-08-06 05:47:12.0) Response from Charles at Thorlabs: Hello Christian, yes this should be possible. Our Kinesis software is capable of running under W10 and the dll's provided with it can be used with third party applications such as LabVIEW or with programming languages such as C# and Visual Basic under a W10 operating system. Your local technical support team will reach out to you about your application. user
(posted 2019-05-08 16:40:22.57) Dear Sir/Madam,
It seems that the travel span of NanoMax 302M is larger than 4mm, when I use the DRV3 - 8 mm High Precision Differential Micrometer to drive the stage, within the around first 2mm, the stage don't move, but within 2-8mm of the Micrometer, the stage is moving, so I think the travel span of the NanoMax 302M is around 5-6mm, could you please give me the accurate travel span? rmiron
(posted 2019-05-24 11:04:20.0) Response from Radu at Thorlabs: The NanoMax is designed to always have 4 mm of travel. Due to its flexure mechanism, the mid-point of travel for an axis changes when another axis is moved, the extra travel seen is to ensure there is always 4 mm of travel available. The nominal mid-point of travel is when the moving world is flush with the sides of the stage and 62mm above the base of the stage. Note that at the extremes of travel, the moving world is locked and this puts a strain on the flexure stages, which could damage them. This locking does occur outside of any of the 4mm of travel the stage may have. In any case, the typical travel of such a stage will be ~5 mm. This value can vary significantly (by up to 1 mm) from stage to stage, but it is never smaller than 4 mm. Erick Vargas
(posted 2019-03-25 07:57:20.873) Where can I find the calibration file?
Currently I have the MAX341/m user
(posted 2019-03-27 10:33:48.0) Response from Arunthathi at Thorlabs: Thanks for your query. This stage is not calibrated however, it is designed to be accurately positioned by micro step counting and will meet the specs specified without calibration. jeffrey.chiles
(posted 2019-02-26 16:58:17.693) Hi, what's the incremental motion resolution of the steppers on the MAX383? I can't find this listed, only the repeatability. AManickavasagam
(posted 2019-02-28 06:30:30.0) Response from Arunthathi at Thorlabs: Thanks for your query. Unfortunately, we do not have this information at the moment. However, we do have plans to perform a test to get this data we will contact you directly once we have the spec. user
(posted 2017-11-06 11:27:11.35) What is the life cycle of theses product bhallewell
(posted 2017-11-10 08:48:43.0) Response from Ben at Thorlabs: The lifetime of the stage can vary depending on load & application. With each stage we offer a two year warranty under which we will broadly ensure that the unit remains in working order. I will contact you directly to discuss your needs. omar.olarte
(posted 2017-08-31 11:54:24.147) Hi,
Where can I get the apt parameter set of this 3 axis stage?
Apt-user program just don`t recognize the model of my stages, i am using a bsc103 controller. bhallewell
(posted 2017-09-08 04:33:28.0) Response from Ben at Thorlabs: For operating MAX343 with BSC103, you will need to firstly open the APTConfig utility & select the stage type for each control channel as 'Nanomax 300 X', '..Y' & '..Z'.
If you were to run this in Kinesis, you would be prompted to select the stage type as above on start up of the application. cchase
(posted 2017-02-15 14:57:45.557) Can you offer the RB13P1 as a standard option for the nanomax or not include the standard mounting plate as a standard option? I have a pile of unused standard mounting plate that comes with the Nanomax by default, since I always replace it with the RB13P1. bhallewell
(posted 2017-02-20 12:00:25.0) Response from Ben at Thorlabs: Thank you for your question here. We can certainly look at providing this as a special for you. I'll contact you directly to start a discussion about your requirements. emilkleijn
(posted 2016-03-25 16:27:31.81) We are using the MAX341 together with the BSC203 controller. We are trying to control the motor controller with custom software. For this we are using the DLLs provided with the Kinesis package in C++.
I am having difficulties in finding the correct configuration for the motors. When running a homing sequence it seems that the limit switches are ignored and the stage runs into a mechanical stop. This results in a lot of noise from thee motors.
Could you provide me with the correct parameters for the Nanomax 300 stages to use in the following functions: SBC_SetLimitSwitchParamsBlock, SBC_SetHomingParamsBlock, SBC_SetVelParamsBlock, SBC_SetJogParamsBlock, SBC_SetStageAxisLimits and any other important settings I might have omitted. besembeson
(posted 2016-03-25 01:04:35.0) Response from Bweh at Thorlabs USA: I will contact you regarding this please. wjwjfwjf
(posted 2009-09-27 07:45:32.0) The service is a little slow. jens
(posted 2009-05-25 09:50:16.0) A response from Jens at Thorlabs: Dear Hamit, I am sorry that you are encountering difficulties with the product. We will need additional information regarding driver electronics and load so that we can resolve this as soon as possible. I will contact you via your email directly. hamitkal
(posted 2009-05-25 07:58:21.0) Dear Sir,
We are using Nanomax-TS Max 342 translation stage in our lab and the scanning motor heats up and it stops after a while and this undermines our experiment and is very annoying. We need your attention to this matter immediately.
Regards,
Hamit Kalaycioglu
Bilkent University, Turkey Laurie
(posted 2009-02-05 15:27:44.0) Response from Laurie at Thorlabs to melsscal: our MAX313/M can only obtain 20 nm piezo resolution when using piezo controllers. To control the piezos, we commonly recommend the BPC203 controller, although there are other options available too (BNT001, TPZ001 etc). Please let us know if you have additional questions. melsscal
(posted 2009-02-05 03:37:28.0) 1. Can you please confirm whether MAX313/M be operated manually within 20nm Piezo resolution (i.e. w/o using any Piezo controllers) ?
2.Can you please suggest a suitable controller for MAX313/M to acieve 5nm piezo resolution ?
Regards
A.K.Bose |
多軸ステージセレクションガイド
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上の使用例では、NanoMax3軸フレクシャーステージを6軸ステージの前に置き、高さ調整アダプタAMA554(/M)を使用してデッキ高112.5 mmに整合させています。
3軸ステージ
当社では3種類の3軸ステージをご用意しております。フレクシャーステージNanoMax、コンパクトフレクシャーステージMicroBlock、長距離移動ステージRollerBlockです。どのステージも公称デッキ高は62.5 mmです。3軸ステージのNanoMaxのラインナップには、内蔵型の閉ループまたは開ループのピエゾアクチュエータのほかに、ステッピングモータや差動アクチュエータ、その他のピエゾアクチュエータなどのモジュール型駆動オプションをご用意しております。MicroBlockステージには、差動マイクロメー ターアクチュエータや精密つまみネジが付いていますが、それらのアクチュエータは取り外しができません。RollerBlockステージのアクチュエータ は、Ø9.5 mmの取付けバレルが付いたアクチュエータであれば交換可能です。
4軸ならびに5軸ステージ
当社の4軸ならびに5軸ステージは、3軸ならびに6軸の高性能アライメントステージと比較した場合、導波路や複雑な光学素子の静的な位置決めにより適しています。5軸ステージの公称高さは、62.5 mmまたは112.5 mmになります。3軸または4軸ステージの高さを5軸MicroBlockあるいは6軸NanoMaxステージに合わせて112.5 mmに上げたい場合には、ライザーブロック(高さ調整ブロック)AMA554(/M)をご使用いただけます。
6軸ステージ
当社のNanoMax 6軸ナノポジショナは複雑な多軸ポジショニングシステムに適しており、公称デッキ高は112.5 mmです。こちらのステージは共通の回転中心を有しています。また特許取得済みの平行フレクシャ設計により、すべてのアクチュエータがベースに直接結合 し、システム内の不要な動きを最小限に抑えています。ピエゾ素子はオプションで閉ループでも開ループでも組み込めます。モジュール型設計のためアクチュ エータを交換することができ、すべての軸で手動式、またはピエゾ素子による電動式にすることが可能です。アクチュエータが付属しないタイプについては、右手系、左手系のどちらの構成でもご用意しております。 3軸ステージの高さを112.5 mmに上げたい場合には、右の写真のように高さ調整アダプタAMA554(/M)のご使用をお勧めいたします。
当社の多軸ステージのラインナップならびに比較は下の表でご覧ください。
3軸ステージ
| Item # | MAX313D | MAX312D | MAX311D | MAX383 | MAX381 | MAX303 | MAX302 | MAX301 | MBT602 | MBT616D | RB13M | RBL13D | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Stage Type | NanoMax Flexure Stages | MicroBlock Compact Flexure Stages | RollerBlock Long Travel Stages | |||||||||||||||||
| Included Drives | DRV3 Differential Micrometers | DRV208 Stepper Motor Actuators | N/A | Fine Thread Thumbscrews | Differential Micrometers | 148-801ST Micrometer Drives | DRV304 Differential Micrometers | |||||||||||||
| Built-in Piezos | N/A | Open Loop | Closed Loop | N/A | Closed Loop | N/A | Open Loop | Closed Loop | N/A | N/A | ||||||||||
| Travel (X, Y, Z) | 4 mm (0.16") | 13 mm (0.51") | ||||||||||||||||||
| Deck Height (Nominal) | 62.5 mm (2.46") | |||||||||||||||||||
| Optical Axis Height (Nominal) | 75 mm (2.95") | |||||||||||||||||||
| Load Capacity (Max) | 1 kg (2.2 lbs) | 4.4 kg (9.7 lbs) | ||||||||||||||||||
| Thermal Stability | 1 µm/°C | - | ||||||||||||||||||
| Weight | 1.00 kg (2.20 lbs) | 0.64 kg (1.40 lbs) | 0.59 kg (1.30 lbs) | |||||||||||||||||
4軸ステージ
| Item # | MBT401D MBT401D/M | MBT402D MBT402D/M | |
|---|---|---|---|
| Stage Type | 4-Axis Thin-Profile MicroBlock Device Stage | 4-Axis Low-Profile MicroBlock Device Stage | |
| Included Drives | Differential Micrometers | ||
| Built-in Piezos | N/A | ||
| Travel | Horizontal Axis (Y)a | 13 mm (0.51") | |
| Vertical Axis (Z) | 6 mm (0.24") | ||
| Pitch (θy) | ±5° | ||
| Yaw (θz) | ±5° | ||
| Deck Height (Nominal) | 62.5 mm (2.46") | ||
| Optical Axis Height (Nominal) | 75 mm (2.95") | ||
| Load Capacity (Max) | 0.5 kg (1.1 lbs) | ||
5軸ステージ
| Item # | MBT401D (MBT401D/M) or MBT402D (MBT402D/M) with MBT501 | PY005 | |
|---|---|---|---|
| Stage Type | 5-Axis MicroBlock Device Platform System | Compact 5-Axis Platform | |
| Included Drives | Differential Micrometers | 100 TPI Actuators | |
| Built-in Piezos | N/A | ||
| Travel | Optical Axis (X) | 13 mm (0.51") | 3 mm (0.12") |
| Horizontal Axis (Y) | 13 mm (0.51") | 3 mm (0.12") | |
| Vertical Axis (Z) | 6 mm (0.24") | 3 mm (0.12") | |
| Pitch (θy) | ±5° | ±3.5° | |
| Yaw (θz) | ±5° | ±5° | |
| Deck Height (Nominal) | 112.5 mm (4.43") | 62.5 mm (2.46")a | |
| Optical Axis Height (Nominal) | 125 mm (4.92") | 75 mm (2.95")a | |
| Load Capacity (Max) | 0.5 kg (1.1 lbs) | 0.23 kg (0.5 lbs) | |
6軸ステージ
| Item # | MAX601D MAX601D/M | MAX602D MAX602D/M | MAX603D MAX603D/M | MAX681 MAX681/M | MAX682 MAX682/M | MAX683 MAX683/M | MAX607 MAX607/M MAX607La MAX607L/Ma | MAX608 MAX608/M MAX608La MAX608L/Ma | MAX609 MAX609/M MAX609La MAX609L/Ma | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Stage Type | 6-Axis NanoMax Flexure Stage | |||||||||
| Included Drives | DRV3 Differential Micrometers | DRV208 Stepper Motor Actuators | N/A | |||||||
| Built-in Piezos | N/A | Open Loop | Closed Loop | N/A | Open Loop | Closed Loop | N/A | Open Loop | Closed Loop | |
| Travel | X, Y, Z | 4 mm (0.16") | ||||||||
| θx, θy, θz | 6° | |||||||||
| Deck Height (Nominal) | 112.5 mm (4.43") | |||||||||
| Optical Axis Height (Nominal) | 125 mm (4.92") | |||||||||
| Load Capacity (Max) | 1.0 kg (2.2 lbs) | |||||||||
ズーム| Item # | MAX313D(/M) | MAX312D(/M) | MAX311D(/M) | |
|---|---|---|---|---|
| Manual Drive Specifications | ||||
| Item # | DRV3 | |||
| Travel | Coarsea | 4 mm (0.16") | ||
| Fine | 300 µm Fine | |||
| Coarse Adjustment (with Vernier Scale) | 500 µm/rev | |||
| Fine Adjustment (with Vernier Scale) | 50 µm/rev | |||
| Piezo Specificationsb | ||||
| Control | N/A | Open Loop | Closed Loop | |
| Voltage Range | 0 - 75 V | |||
| Travel | 20 µm | |||
| Theoretical Resolution | 20 nm | 5 nm | ||
| Bidirectional Repeatability | 200 nm | 50 nm | ||
| Absolute On-Axis Accuracy | 1.0 µm | |||
| Included Piezo Cables | Three PAA100 | Three PAA100 Three PAA622 | ||
- 手動調整用差動マイクロメータDRV3を組み込み済み
- 閉ループまたは開ループのピエゾ内蔵型、またはピエゾ無しでご用意
- ピエゾアクチュエータの移動量: 20 µm
- モジュール設計なので、アクチュエータは取り外して交換可能
- 全てのアジャスタが側面にあり、共通ベースに接続
- シングルモードファイバ入射調整システムで使用可能
当社の差動アジャスタ付きNanoMaxステージの移動量(粗動)は4 mm、移動量(微動)は300 µmです。 粗調整用アジャスタには10 µm単位のバーニヤ目盛が付いており、 微調整用アジャスタには1 µm単位のバーニヤ目盛が付いています。 ステージのこれらの分解能と移動範囲は、シングルモードファイバや導波路のアライメントシステムにおける結合効率の最適化に便利です。 また目盛が付いていますので基準点が明確で、システム内での絶対的な位置決めが実現します。 付属のアクチュエータはモジュール設計なので、各要素は交換が可能です。「アクチュエータ」のタブで詳細と対応可能なアクチュエータのラインナップをご覧ください。
上記の特長に加えて、NanoMaxステージMAX312D/MとMAX311D/Mにはそれぞれ開ループ、そして閉ループのピエゾアクチュエータが内蔵されており、移動量は20 µmとなっております。 開ループ設計タイプには歪ゲージセンサが内蔵されていないため、分解能は20 nmに制限されます。 閉ループ設計タイプは歪ゲージセンサが内蔵されていることにより、分解能が5 nmに向上しています。 このフィードバックループにより、ピエゾ素子に特有のヒステリシス、クリープ、熱ドリフトが補正されます。こちらのピエゾステージには駆動ケーブルPAA100が3本、閉ループシステムの場合にはフィードバックコンバーターケーブルPAA622が3本付属しています。
このステージには上面プレートMMP1/Mと止め具AMA010/M が2つ付属しています。この取付けプレートには中心線に沿ってキー溝が付いており、概要タブ内に掲載されているアクセサリすべてを簡単かつ高い再現性でアライメントすることができます。 中心からずらして取り付けたり、ブレッドボードを取付ける必要がある用途には上面プレートRB13P1/Mをご用意しております。
ズーム| Item # | MAX383(/M) | MAX381(/M) |
|---|---|---|
| Stepper Motor Drive Specificationsa | ||
| Item # | DRV208 | |
| Travelb | 4 mm (0.16") | |
| Bidirectional Repeatability | 5.0 µm | |
| Max Velocity | 5 mm/s | |
| Max Acceleration | 5 mm/s2 | |
| Included Motor Extension Cables | Three PAA613 | |
| Recommended Motor Controllers | BSC203 and MST602 | |
| Piezo Specificationsa | ||
| Control | N/A | Closed Loop |
| Voltage Range | 0 - 75 V | |
| Travel Range | 20 µm | |
| Theoretical Resolution | 5 nm | |
| Bidirectional Repeatability | 50 nm | |
| Absolute On-Axis Accuracy | 1.0 µm | |
| Included Piezo Cables | Three PAA100 Three PAA622 | |
- ステッピングモータDRV208の全移動範囲は8 mmです。 この範囲はステージによって4 mmに制限されています。
- 閉ループピエゾ内蔵型、またはピエゾ無しでご用意
- ピエゾアクチュエータの移動量: 20 µm
- モジュール設計なので、様々なアクチュエータが取り付け可能
- 全てのアジャスタが側面にあり、共通ベースに接続
当社のステッピングモーターアクチュエータ付きNanoMaxステージの移動量は4 mmです。 また5.0 µmの双方向再現性があります。ホール効果リミットスイッチがモータのホーミングに適した高い再現性をもたらします。 この機能はゼロポイントへの高度な再現性を求められる自動アライメントの用途において重要です。 これらのステージは高い再現性と小さなステップにより、高精密自動ファイバ入射システムなどの微小動作の用途に適したステージになっております。 付属のアクチュエータはモジュール設計なので、構成要素は交換が可能です。「アクチュエータ」のタブで詳細と対応可能なアクチュエータのラインナップをご覧ください。各ステージには長さ3 mのステッピングモーターアクチュエータ用のエクステンションケーブルPAA613が3本付属します。
上記の特長に加えて、NanoMaxステージMAX381/Mには閉ループのピエゾアクチュエータが付いており、移動量は20 µmとなっております。 閉ループピエゾアクチュエータに付いている歪ゲージ変位センサがフィードバック信号を送ることにより、分解能は最高5 nmに向上します。 このフィードバックループにより、ピエゾ素子に特有のヒステリシス、クリープ、熱ドリフトの補正が可能です。長さ500 mmの駆動ケーブルが各ステッピングモーターアクチュエータに付属します。ステージMAX381/Mにはピエゾ駆動ケーブルPAA100が3本と、閉ループシステムの場合、フィードバックコンバーターケーブルPAA622も3本付属します。
このステージには上面プレートMMP1/Mと止め具AMA010/Mが2つ付属しています。この取付けプレートには中心線に沿ってキー溝が付いており、概要タブ内に掲載されているアクセサリすべてを簡単かつ高い再現性でアライメントすることができます。 中心からずらして取り付けたり、ブレッドボードを取付ける必要がある用途には上面プレートRB13P1/Mをご用意しております。
ズーム
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MAX301(/M)のX、Y、Z軸に取り付けられているのは、それぞれステッピングモータ、つまみネジ、差動アクチュエータです。
| Item # | MAX303(/M) | MAX302(/M) | MAX301(/M) |
|---|---|---|---|
| Internal Piezo Actuatorsa | |||
| Control | N/A | Open Loop | Closed Loop |
| Voltage Range | 0 - 75 V | ||
| Travel | 20 µm | ||
| Theoretical Resolution | 20 nm | 5 nm | |
| Bidirectional Repeatability | 200 nm | 50 nm | |
| Absolute On-Axis Accuracy | 1.0 µm | ||
| Included Piezo Cables | Three PAA100 | Three PAA100 Three PAA622 | |
- アクチュエータ無しタイプ
- 閉ループまたは開ループのピエゾ内蔵型、またはピエゾ無しでご用意
- ピエゾアクチュエータの移動量: 20 µm
- モジュール設計なので、様々なアクチュエータが取り付け可能(詳細は「アクチュエータ」のタブ参照)
- 全てのアジャスタが側面にあり、共通ベースに接続
当社のアクチュエータ無しNanoMaxステージは、各軸に取り付けるアクチュエータをカスタマイズしたい場合に便利です。 精度や自動化の有無によって各軸が構成可能となります。 つまみネジを使用したマルチモードファイバ入射システムや、ステッピングモータを使用した自動アライメントのセットアップの用途など、要求に応じて軸を構成します。 対応アクチュエータのラインナップについては「アクチュエータ」のタブをご覧ください。
上記の特長に加えて、NanoMaxステージMAX302/MとMAX301/Mにはそれぞれ開ループ、そして閉ループのピエゾアクチュエータが内蔵されており、移動量は20 µmとなっております。 開ループ設計タイプには歪ゲージセンサが内蔵されていないため、分解能は20 nmに制限されます。 閉ループ設計タイプは歪ゲージセンサが内蔵されていることにより、分解能が5 nmに向上しています。 このフィードバックループにより、ピエゾ素子に特有のヒステリシス、クリープ、熱ドリフトを補正することができます。こちらのピエゾステージには駆動ケーブルPAA100が3本、閉ループシステムの場合にはフィードバックコンバーターケーブルPAA622が3本付属しています。
このステージには上面プレートMMP1/Mと止め具AMA010/Mが2つ付属しています。この取付けプレートには中心線に沿ってキー溝が付いており、概要タブ内に掲載されているアクセサリすべてを簡単かつ高い再現性でアライメントすることができます。 中心からずらして取り付けたり、ブレッドボードを取付ける必要がある用途には上面プレートRB13P1/Mをご用意しております。
ズーム
| Item # | RB13P1 | RB13P1/M | MMP1 | MMP1/M |
|---|---|---|---|---|
| Mechanical Drawing |  |  |  |  |
- アダプタープレートRB13P1/Mは汎用的なアクセサリ、部品として使用可能
- 13個のM6タップ穴と12個のM4タップ穴
- MMP1/Mは標準型の3軸ステージ用上面プレート(すべての3軸ステージに付属)
- 中心線に沿った2本の幅3 mmのキー溝が多軸ステージアクセサリをアライメント
- クランプ取付け用M3タップ穴が16個
- M2タップ穴が4個
- M4タップ穴が9個
アダプタープレートRB13P1/Mは、上記ステージに付属する標準型の溝付き上面プレートMMP1/Mの代替品として設計されています。 M3ネジに対応する4つのザグリ穴によって上記ステージに取り付けられます。 取付け面のサイズは60 mm x 60 mmで、上記ステージに付属する上面プレートMMP1/Mと同じです。 この上面プレートの寸法やタップ穴の詳細などの詳細については、右の図面をご覧ください。
上面プレートMMP1/Mは上記のステージに付属していますが、別途ご購入も可能です。 このプレートには中心線に沿って幅3 mmのキー溝が十字状に2本付いています。アクセサリのアライメントを保ちながら素早いステージ構成が可能なため、ファイバ入射の用途に適しています。 「十字溝」の設計によりNanoMaxステージを左利き用、右利き用のどちらでも使用できます。 プレートにはM2、M3、M4タップ穴が並んでおり、様々な部品の固定や取り付けが可能です。 この上面プレートの寸法やタップ穴の位置などの詳細については、右の図面をご覧ください。
フレクシャーステージ(NanoMax)