NanoMax™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

Related Items


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Flexure StageClick to Enlarge
ピッチ&ヨーステージAPY002(/M)に3軸フレクシャーステージを取り付け、5軸制御ステージを構成
Flexure StageClick to Enlarge
高耐荷重ピッチ&ヨーステージPY004(/M)
3軸フレクシャーステージを取り付け、5軸制御ステージを
構成
Common Specificationsa
Travel4.0 mm (0.16")
Travel MechanismParallel 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 Stability1 µm/°C
Parallelism of Top Plate<100 µm
Top Plate
Mounting

Holes
Imperial Plate
(Item # MMP1)
Metric Plate
(Item # MMP1/M)
  • 詳細は「仕様」タブをご参照ください。

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。

Flexure StageClick to Enlarge
対物レンズ用マウントHCS013ならびに簡単脱着式ファイバークランプHFF001をクランプAM010(/M)で、上面プレートに取り付けてファイバ入射用に構成。

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。

Flexure Stage
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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 DrivesDRV3 Differential Micrometer DrivesDRV208 Stepper Motor DrivesaN/A
Travel4 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 Stability1 µm/°C
Parallelism of Top Plate< 100 µm
Piezo Specifications
ControlN/AOpen LoopClosed LoopN/AClosed LoopN/AOpen LoopClosed Loop
Drive Voltage Range0 - 75 V0 - 75 V0 - 75 V
Travel20 µm20 µm20 µm
Capacitance3.6 µF3.6 µF3.6 µF
Theoretical Resolution20 nm5 nm5 nm20 nm5 nm
Bidirectional Repeatability0.2 µm0.05 µm0.05 µm0.2 µm0.05 µm
Absolute On-Axis Accuracy1.0 µm1.0 µm1.0 µm
Resonant Frequency
(No Load)
375 Hz375 Hz375 Hz
Resonant Frequency
with 275 g (9.7oz) Load
200 Hz200 Hz200 Hz
Resonant Frequency
with 575 g (20.3oz) Load
150 Hz150 Hz150 Hz
Included Piezo CablesThree PAA100Three PAA100
Three PAA622
Three PAA100
Three PAA622
Three PAA100Three 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
  • 長さ3 mのエクステンションケーブルPAA613も付属しています。

差動マイクロメータの仕様

Item #DRV3
Travel Range8 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)0.00.51.01.52.02.53.03.54.0
Arcuate Motion in Z Axis (µm)80.045.020.05.00.05.020.045.080.0

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)0.00.51.01.52.02.53.03.54.0
Arcuate Motion in X Axis (µm)57.132.114.33.60.03.614.332.157.1

Stepper Motor Actuator Specifications

Item #DRV208
Travel Range8 mm (0.31")
Bidirectional Repeatability5.0 µm
Maximum Force180 N
Maximum Velocity5 mm/s
Maximum Acceleration5 mm/s2
Homing Repeatability13.5 µm
Compatible ControllersBSC203, MST602
アクチュエータの取り外し方
Installing a DRV003 Micrometer
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ステップ2
刻み付きノブを回して外し、アクチュエータを取り除きます。
Installing a DRV003 Micrometer
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ステップ1
アクチュエータを反時計回りに回し、プラットフォームから離します。

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 #DRV004DRV3DRV208DRV120
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DRV004DRV3DRV208DRV120
Actuator TypeThumbscrewDifferential MicrometeraStepper MotorbPiezoelectric with Feedback
Travel Range8 mm (0.31")cCoarse: 8 mm (0.31")c
Fine: 300 µm
8 mm (0.31")c20 µm
Adjustment500 µm/revolutionCoarse: 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
  • MAX311D/M、MAX312D/M、MAX313D/Mステージに付属
  • MAX383/MならびにMAX381/Mに付属
  • NanoMaxステージによって移動範囲は4 mmに制限
  • 閉ループ

変位センサ

7ピン LEMO オス型

MAX311D, MAX381, MAX301

LEMO Male
PinDesignation
1+15 V
2Oscillator +
30 V
4Signal Out -
5Signal Out +
6-15 V
7Travel

ピエゾアクチュエータ入力端子

SMC オス型

MAX311D, MAX312D, MAX381, MAX301, MAX302

SMA Male

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

DB15 Male

PinDescriptionPinDescription
1Limit Switch 0 V9For Future Use
2-10+5 V
3CW Limit Switch11-
4Motor Phase B -ve12-
5Motor Phase B +ve13+5 V
6Motor Phase A -ve14-
7Motor Phase A +ve15Ground
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

Illustration of coupling conditions that will reduce amount of light coupled into a single mode fiber's guided mode.
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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。

Illustration of coupling conditions that will provide optimal coupling efficiency
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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?

Illustration of the refractive index profiles of step-index and graded-index multimode optical fibers
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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。

Acceptance angles of a graded-index multimode optical fiber
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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(0 < ρ1 < ρ)。ファイバ端が空気に接していることを想定しています。

Acceptance angles of a step-index multimode optical fiber
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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 θmax ) は、ファイバ軸(ρ = 0)の場合となります。広がり角は、ファイバ軸に対する径方向距離が大きくなると減少します。

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 #MAX313DMAX312DMAX311DMAX383MAX381MAX303MAX302MAX301MBT602MBT616DRB13MRBL13D
Stage TypeNanoMax Flexure StagesMicroBlock Compact
Flexure Stages
RollerBlock Long Travel Stages
Included DrivesDRV3 Differential MicrometersDRV208 Stepper Motor ActuatorsN/AFine Thread ThumbscrewsDifferential Micrometers148-801ST
Micrometer Drives
DRV304
Differential Micrometers
Built-in PiezosN/AOpen
Loop
Closed LoopN/AClosed LoopN/AOpen LoopClosed LoopN/AN/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 Stability1 µm/°C-
Weight1.00 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 Type4-Axis Thin-Profile MicroBlock Device Stage4-Axis Low-Profile MicroBlock Device Stage
Included DrivesDifferential Micrometers
Built-in PiezosN/A
TravelHorizontal Axis (Y)a13 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)
  • 光軸(X)に対して垂直

5軸ステージ

Item #MBT401D (MBT401D/M) or
MBT402D (MBT402D/M) with
MBT501
PY005
Stage Type5-Axis MicroBlock Device Platform SystemCompact 5-Axis Platform
Included DrivesDifferential Micrometers100 TPI Actuators
Built-in PiezosN/A
TravelOptical 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)
  • 公称デッキ高は62.5 mmと光軸高さ75 mmを得るには高さ調整アダプタPY005A2(/M)ならびに取付けプレートMMP1(/M)を使用してください。

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 Type6-Axis NanoMax Flexure Stage
Included DrivesDRV3 Differential MicrometersDRV208 Stepper Motor ActuatorsN/A
Built-in PiezosN/AOpen LoopClosed LoopN/AOpen LoopClosed LoopN/AOpen LoopClosed Loop
TravelX, Y, Z4 mm (0.16")
θx, θy, θz
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)
  • 左手系のバージョン

NanoMax 3軸ステージ、差動アジャスタ付き

Item #MAX313D(/M)MAX312D(/M)MAX311D(/M)
Manual Drive Specifications
Item #DRV3
TravelCoarsea4 mm (0.16")
Fine300 µm Fine
Coarse Adjustment
(with Vernier Scale)
500 µm/rev
Fine Adjustment
(with Vernier Scale)
50 µm/rev
Piezo Specificationsb
ControlN/AOpen LoopClosed Loop
Voltage Range0 - 75 V
Travel20 µm
Theoretical Resolution20 nm5 nm
Bidirectional Repeatability200 nm50 nm
Absolute On-Axis Accuracy1.0 µm
Included Piezo CablesThree PAA100Three PAA100
Three PAA622
  • 差動アクチュエータDRV3の全移動量(粗動)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。
  • ピエゾアクチュエータの仕様については、「仕様」タブをご参照ください。
  • 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。

5 Axis Mount with Flexure Stage
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3軸ステージMAX311D(/M)、5軸ステージPY005(/M)PY005A2(/M)、上面プレートMMP1(/M)をファイバ入射調整用に構成

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。

+1 数量 資料 型番 - インチ規格 定価(税抜) 出荷予定日
MAX313D Support Documentation
MAX313D3軸NanoMaxステージ、差動ドライブ付き、ピエゾ無し(インチ規格)
¥230,144
Lead Time
MAX312D Support Documentation
MAX312D開ループ、3軸NanoMaxステージ、差動ドライブ&ピエゾ付き(インチ規格)
¥302,171
Lead Time
MAX311D Support Documentation
MAX311D閉ループ、3軸NanoMaxステージ、差動ドライブ&ピエゾ付き(インチ規格)
¥417,243
Lead Time
+1 数量 資料 型番 - ミリ規格 定価(税抜) 出荷予定日
MAX313D/M Support Documentation
MAX313D/M3軸NanoMaxステージ、差動ドライブ付き、ピエゾ無し(ミリ規格)
¥230,144
Lead Time
MAX312D/M Support Documentation
MAX312D/M 開ループ、3軸NanoMaxステージ、差動ドライブ&ピエゾ付き(ミリ規格)
¥302,171
Lead Time
MAX311D/M Support Documentation
MAX311D/M閉ループ、3軸NanoMaxステージ、差動ドライブ&ピエゾ付き (ミリ規格)
¥417,243
Lead Time

NanoMax 3軸ステージ、ステッピングモーターアクチュエータ付き

Item #MAX383(/M)MAX381(/M)
Stepper Motor Drive Specificationsa
Item #DRV208
Travelb4 mm (0.16")
Bidirectional Repeatability5.0 µm
Max Velocity5 mm/s
Max Acceleration5 mm/s2
Included Motor
Extension Cables
Three PAA613
Recommended Motor ControllersBSC203 and MST602
Piezo Specificationsa
ControlN/AClosed Loop
Voltage Range0 - 75 V
Travel Range20 µm
Theoretical Resolution5 nm
Bidirectional Repeatability50 nm
Absolute On-Axis Accuracy1.0 µm
Included Piezo CablesThree PAA100
Three PAA622
  • ステッピングモータならびにピエゾアクチュエータの仕様については、「仕様」タブをご参照ください。
  • 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。
  • 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。

+1 数量 資料 型番 - インチ規格 定価(税抜) 出荷予定日
MAX383 Support Documentation
MAX3833軸NanoMaxステージ、ステッピングモーターアクチュエータ付き、ピエゾ無し(インチ規格)
¥349,578
Lead Time
MAX381 Support Documentation
MAX3813軸NanoMaxステージ、ステッピングモーターアクチュエータ付き、閉ループピエゾ付き(インチ規格)
¥525,142
Lead Time
+1 数量 資料 型番 - ミリ規格 定価(税抜) 出荷予定日
MAX383/M Support Documentation
MAX383/M3軸NanoMaxステージ、ステッピングモーターアクチュエータ付き、ピエゾ無し(ミリ規格)
¥349,578
Lead Time
MAX381/M Support Documentation
MAX381/M3軸NanoMaxステージ、ステッピングモーターアクチュエータ付き、閉ループピエゾ付き(ミリ規格)
¥525,142
Lead Time

NanoMax3軸ステージ

Flexure Stage
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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
ControlN/AOpen LoopClosed Loop
Voltage Range0 - 75 V
Travel20 µm
Theoretical Resolution20 nm5 nm
Bidirectional Repeatability200 nm50 nm
Absolute On-Axis Accuracy1.0 µm
Included Piezo CablesThree PAA100Three PAA100
Three PAA622
  • ピエゾアクチュエータの仕様については、「仕様」タブをご参照ください。
  • 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。

+1 数量 資料 型番 - インチ規格 定価(税抜) 出荷予定日
MAX303 Support Documentation
MAX303NanoMax 3軸ステージ、アクチュエータ無し(インチ規格)
¥130,688
5-8 Days
MAX302 Support Documentation
MAX302NanoMax 3軸ステージ、アクチュエータ無し、開ループピエゾ付き(インチ規格)
¥181,331
5-8 Days
MAX301 Support Documentation
MAX301NanoMax 3軸ステージ、アクチュエータ無し、閉ループピエゾ付き(インチ規格)
¥309,345
Lead Time
+1 数量 資料 型番 - ミリ規格 定価(税抜) 出荷予定日
MAX303/M Support Documentation
MAX303/MNanoMax 3軸ステージ、アクチュエータ無し(ミリ規格)
¥130,688
Today
MAX302/M Support Documentation
MAX302/MNanoMax 3軸ステージ、アクチュエータ無し、開ループピエゾ付き(ミリ規格)
¥181,331
Lead Time
MAX301/M Support Documentation
MAX301/MNanoMax 3軸ステージ、アクチュエータ無し、閉ループピエゾ付き(ミリ規格)
¥309,345
Lead Time

タップ穴付き上面プレート


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フレクシャーステージMAX311D(/M)上に、十字溝付きプレートMMP1(/M)の代わりに上面プレートRB13P1(/M)を設置
Item #RB13P1RB13P1/MMMP1MMP1/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。

+1 数量 資料 型番 - インチ規格 定価(税抜) 出荷予定日
RB13P1 Support Documentation
RB13P1アダプタープレート、1/4”-20&#8-32タップ穴付き(インチ規格)
¥7,175
5-8 Days
MMP1 Support Documentation
MMP1交換用プレート、フレクシャーステージ用、#8-32、#6-32、#4-40タップ穴付き(インチ規格)
¥8,275
5-8 Days
+1 数量 資料 型番 - ミリ規格 定価(税抜) 出荷予定日
RB13P1/M Support Documentation
RB13P1/Mアダプタープレート、M6&M4タップ穴付き(ミリ規格)
¥7,175
Today
MMP1/M Support Documentation
MMP1/M交換用プレート、フレクシャーステージ用、M4、M3、M2タップ穴付き(ミリ規格)
¥8,275
Today