アライメントターゲット、アルマイト加工アルミニウム製


  • Unmounted, Drop-In, or Threaded Alignment Targets for Visible Light
  • For Use with Cage Systems, Lens Mounts, or Lens Tubes
  • Laser-Engraved Rings or Axes to Aid Alignment

CPA1

LMR1AP

SM1A7 

AP2.5

SM1AP1

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特長

  • 16 mm、30 mmおよび60 mmケージシステム用アライメントプレート
  • 固定式レンズマウントおよびレンズチューブ用アライメントプレート
  • SM05またはSM1外ネジ付きアライメントディスク
  • Ø12 mm~Ø12.7 mm(Ø1/2インチ)光学素子用マウントに取り付け可能な開口プレート

これらの可視光用アライメントターゲットを用いることで、光学系のアライメントが容易になります。これらはすべてアルマイト加工アルミニウム製です。それぞれのターゲットには、目視でビームの最適なアライメントができるように、レーザ刻印された同心円や目盛の付いたXY軸、あるいは1軸の刻印線が付いています。ケージシステム用、レンズマウント用、およびレンズチューブ用の製品をご用意しています。

その他のアライメントターゲット
ここでご紹介しているアライメントターゲットのほかに、紫外(UV)光や赤外(IR)光のアライメント用として、蛍光アライメントターゲットビュワーカードもご用意しています。

レーザービームをアライメントする方法

レーザを光学系に取り付ける場合、まず行うべきは、所望の光路設定をするためビームの水平度と方向を調整することです。このようにして設定されると、ビームをうまく迂回させてシステム内の光学素子を透過するように誘導できるだけでなく、システムのアライメントを調整することによって得られる結果が予測しやすくなり、再現性が高くなります。下記のセクションではそれぞれの方法について説明しています。

実験および機器についての「Insights-ヒント集」はこちらからご覧いただけます。

 

レーザービームのポインティング角度を水平にアライメントする方法

動画の説明: 初めに、レーザーパッケージPL202から出力されるコリメート光を、テーブルに水平、かつ、タップ穴の列に沿うようにアライメントします。次に、キネマティックマウントKM100内の2つのミラーを使用して、2つのアイリスID25によって規定された別の光路にビームを誘導します。観察用のスクリーンとして2つ目のアイリスの後ろに置かれたルーラBHM1上にビームスポットが現れ、また、2つのアイリスの開口部周りに均等にボヤっとした光が当たっている状態になればビームがアライメントされている状態とみなせます。

0:00 - はじめに
1:25 - レーザービームのポインティング角度を水平にし、アライメントする方法
4:09 - ビームを迂回させて任意の光路にアライメントする方法
Using a ruler to align a beam with respect to a row of tapped holes in an optical table.
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図2: ビームは、光学テーブルのタップ穴のラインに対して平行になるようアライメントすることができます。キネマティックマウントのヨー調整でビーム角度を調整し、ルーラをタップ穴のラインに沿ってスライドさせるときに、ビームの照射位置が横方向で動かないようにします。
Leveling a laser beam with respect to an optical table.
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図1: :ビーム方向を光学テーブルの表面に対して水平にするには、レーザ用キネマティックマウントのピッチ調整を使用します(図2)。ビームがテーブル表面に対して平行になっている状態は、ビーム高がレーザ前面に近い位置(左)と遠い位置(右)でパワー測定値が同じであることを確認することで行います。

キネマティックマウントのピッチ(チップ)とヨー(ティルト)を調整することで、レーザ角度の微細な補正を行うことができます。この角度調整は、コリメート光を光学テーブル表面などの基準面に対して、あるいはテーブルのタップ穴のラインに沿ってなど基準面内の特定の方向に対してアライメントするときなどで行います。

マウントのアジャスタを使用する前に
まず、キネマティックマウントの各アジャスタを回して移動範囲の中央に移動させます。これにより調整範囲が足りなくなるリスクが少なくなります。また調整範囲の真ん中にアジャスタがあると、マウントのポインティング安定性が良くなります。

その後、レーザを支えるポストやポストホルダなどのオプトメカニクス部品を調整することで、レーザの高さ、位置、向きの粗調整を行います。 調整後はすべてのロックネジが締め付けられていることを確認してください。

ビームをテーブル表面に対して平行にする場合
レーザ光のレベル調整のため、アライメントツールを用いて、マウントのピッチアジャスタによる微細な調整を繰り返す必要があります。

まず光源から近い位置と遠い位置のビームの高さを測定します(図1)。2つの間の距離が長ければ長いほど、確度は高くなります。2つの位置のビーム高が一致するまで、キネマティックマウントのピッチを繰り返し調整します。

ピッチ調整により光源の高さも変わります。動画の例では、光源に近いビーム高は当初82 mmでしたが、最初のピッチ調整で83 mmに上がっています。

ビームを水平に調整した後は、レーザを支えるオプトメカニクス部品を所望の高さに調整します。または2つのステアリングミラーをレーザの後ろに置き、違う方法でアライメントすることもできます(詳細については同セクション内に記載されています)。ステアリングミラーは特に装置自体の角度調整が難しいレーザ装置のビームの高さと方向の調整に有用です。

ビームをタップ穴列に沿った向きに調整
ビームをテーブルのタップ穴列に対して平行にアライメントする場合もアライメントツールとマウントのヨーアジャスタの反復調整が必要になります。

アライメントツールにより、タップ穴列を基準線として、レーザ出力方向を調整できます。ルーラの底辺の端をタップ穴列に合わせて配置します(図2)。

テーブル上の基準線に対するビームの角度ズレは、ルーラに照射されるレーザースポット位置とルーラの垂直基準線の差を見ることで確認できます。取付けブラケットBHMA1を使用して水平置き型のルーラを取り付けることができます。

動画では、ルーラをタップ穴列に並行に移動し、レーザ照射位置をルーラーの1 mm単位の目盛の端に一致させるようにアライメントします。ルーラを基準線の遠い方の位置に移動させると、ルーラのビーム位置も水平方向に移動します。ルーラを遠い方の位置に配置した後、ビーム端が1 mm単位の目盛に一致するまでマウントのヨーを調整します。その後ルーラを光源の近くに移動させ、ビームの位置調整の結果を見ます。このプロセスは必要に応じて反復で行われています。

 

ビームを迂回させて任意の光路に沿ってアライメントする方法

1つ目のステアリングミラーは、新しい光路上に配置された2つ目のミラーに向けてビームを反射します。2つ目のステアリングミラーは、新しい光路に沿うようにアライメントします。2つのステアリングミラーでレーザ光をアライメントする手順は、Walking the Beam(ビームの移動)として説明することがあり、その結果はFolded Beam Path(折りたたまれたビーム路)と呼ばれることがあります。上の動画の例では、ビームを新しい光路にアライメントするために2つのアイリスが使用されています。新しい光路は光学テーブル面に対して平行で、タップ穴列に沿っています。

Mirror tuning range limitations determine the minimum distance that should separated paired steering mirrors.
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図3: 1つ目のミラーから反射されたビームは、x軸ならびにy軸まわりに、それぞれθおよびψ回転すれば、2つ目のミラーに入射します。どちらの角度も2つ目のミラーの中心位置(座標x2、y2、z2 )に影響を及ぼします。1つ目のミラーのx軸周りの回転は、マウントのピッチ(チップ)アクチュエータの移動範囲によって制限されますが、その移動範囲は、2つ目のミラーの位置と高さも制限します。
To perform a beam walk, use the adjusters on the second mirror to adjust the beam position on the second iris.
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図5: 2つ目のキネマティックミラーマウントのアジャスタは、2つ目のアイリスにビームをアライメントするのに使用します。
To perform a beam walk, use the adjusters on the first mirror to adjust the beam position on the first iris.
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図4: 1つ目のキネマティックミラーマウントのアジャスタを調整して、1つ目のアイリスの開口部にレーザースポットを合わせています。

ミラーの高さの設定
1つ目のミラーの中心は、入射路の高さと一致させます。2つ目のミラーの中心は、新しい光路の高さに合わせてください。

アイリスのセットアップ
新しい光路はアイリスによって設定されます。動画では光路がテーブル面に対して水平となるよう、アイリスの高さが一致していることがご覧いただけます。マウント内のアイリスの高さはルーラかノギスを使用すると適度な精度で設定可能です。

アイリスが閉じているときの(小さな)開口部は、完全な中心位置にない場合があります。そのため、アイリスのビームの入力面をひっくり返すと、開口の位置がシフトする場合があります。アイリスのビーム入力面を決めたらセットアップから使用まで同じ面を使用することを推奨します。

コンポーネントの配置と粗調整
まず、両ミラーのアジャスタを回しながら移動範囲の中央に移動させます。1つ目のミラーは入射光路に配置し、2つ目のミラーは新しい光路上に配置します(図3)。1つ目のミラーのピッチ(チップ)アクチュエータの移動範囲がx周りのミラーの回転(θ )を制限するため、ミラー配置は1つ目のミラーのピッチ(チップ)アクチュエータの移動範囲によって限定されます。2つ目のミラーの位置(x2 、y2 、z2 )を選ぶときは、ピッチに加え、1つ目のミラーのヨー(ティルト)も考慮しなければなりません。2つのミラーは、1つ目のミラーの両アジャスタを移動範囲いっぱいに回さなくてすむよう配置してください。

新しい光路に2つ目のミラーを配置後、両方のアイリスを光路上に置いてください。1つ目のアイリスは2つ目のミラーの近くに、2つ目のアイリスは2つ目のミラーからできるだけ遠くに配置してください。

2つのミラーの高さはそのまま維持し、またヨーのアジャスタは触らずに1つ目のミラーを回転させて、光を2つ目のミラーに向けます。1つ目のミラーのピッチアジャスタを調整して、レーザースポットを2つ目のミラーの中心近くに移動させます。その後、2つ目のミラーを回転させて、ビームを新しい光路にある程度向けます。

最初に光路上に光を当て、その後、向きを調整します。
1つ目のミラーは、2つ目のミラー上にある新しい光路上の点に向けてビームをステアリングするために使用します。まず、1つ目のアイリスに当たるレーザースポットの位置を見ながら1つ目のミラーのアジャスタを調整します(図4)。アイリスの開口部の中心にレーザースポットが合えば最初のステップは終了です。

次に2つ目のミラーでビームをステアリングして、新しい光路とアライメントさせます。2つ目のミラーのアジャスタを調整して、レーザースポットを2つ目のアイリスの開口部に移動します(図5)。ピッチアジャスタがビームの高さを調整し、ヨーアジャスタがビームを横方向に移動します。2つ目のアイリスでレーザースポットが消えてしまう場合、2つ目のミラーのレーザースポットが新しい光路から離れています。

1つ目のミラーのアジャスタを調整しながら2つ目のミラー上のビーム位置を変え、1つ目のアイリスの開口部の中心にレーザースポットがあたるようにします。2つ目のミラーのアジャスタ調整を再開して、2つ目のアイリスの開口部にレーザースポットを向けます。これをレーザービームが両方のアイリスの中心を通るまで繰り返します(動画参照)。アジャスタのどれかが調整範囲の制限に近づいてしまったら、ミラーの1つ、あるいは両方の位置を変え、アライメント手順を繰り返してください。

ヨー軸のアジャスタが制限に近づいた場合、反射ビーム方向を記録しておき、ヨーアジャスタを調整範囲の中央に回転させます。反射ビーム方向が記録した位置になるようミラーマウントの向きを変えます。ミラーが回転できない場合、ビームが新しい光路にほぼ沿うよう1つあるいは両方のミラーの位置を変えます。ビームの向きが微細に調整できるまでこのアライメント手順を繰り返します。

ピッチ軸のアジャスタが制限に近づいた場合、2つのミラーの間の距離を長くするか、入射路と新しい光路の高さの差を小さくします。どちらの方法でもアライメント手順が繰り返された後、ピッチアジャスタが調整範囲の中心の近くに配置されます。


Posted Comments:
Ross Harder  (posted 2023-06-02 13:09:36.13)
A white version of this would be handy. Also in the smaller aperture version.
cdolbashian  (posted 2023-06-12 08:26:38.0)
Thank you for reaching out to us with this request! I have submitted this to my internal product development team for review! I have also contacted you directly in order to discuss your application which requires such a target.
user  (posted 2023-03-14 11:48:32.373)
The pattern on the LMR1AP, why don't you print that on a threaded alignment target (like the SM1A7, but an improved version) ? The threading makes it more stable than the LMR1AP. The circles are useful to provide feedback on the position error.
jdelia  (posted 2023-03-16 01:11:36.0)
Thank you for contacting Thorlabs and for providing this valuable feedback. While this is not something we offer at the moment, I have forwarded your feedback along to our design engineers through our internal suggestion forum.
user  (posted 2020-03-02 11:25:54.117)
It would be nice to have this available with a hole in the middle
llamb  (posted 2020-03-02 02:27:37.0)
Thank you for your feedback regarding the SM1A7. I have added this idea to our internal product forum for further review.
J Bianca Jackson  (posted 2019-10-10 09:57:49.667)
You should consider manufacturing a C-Mount version of SM05A7 and SM1A7.
asundararaj  (posted 2019-10-10 03:02:35.0)
Thank you for your feedback. I will forward your suggestion to our R&D team for future consideration. These can be used with either SM05A2 or SM1A9 to adapt from SM05 and SM1 threads to C-Mount respectively, although this might be a bulky alternative.
user  (posted 2015-10-07 12:27:03.74)
The CPA1 would be very useful if the bottom rings weren't cut off. Perhaps a taller version of the target?
besembeson  (posted 2015-10-13 12:10:32.0)
Response from Bweh at Thorlabs USA: Thanks for the feedback, and we will review this. The current design has concentric rings complete for up to 10mm diameter beams which is suitable for alignment purposes in most typical applications.
egalvez  (posted 2015-06-05 11:11:15.933)
I normally have to align beams to reach a piece of optics, a fiber collimator (such as F220FC-B with with adapter AD11F mounted on threaded mirror mount KC1-T) or a lens (such as LA1560-A-ML on LMR1), and I want the beam to be centered and perpendicular to the plane of the optics. So I put together a tube (such as SM1L10), with a mirror inside (such as BB1-E02) locked in, and with a threaded iris (such as SM1D12) attached to the tube. Then I attach this contraption to my optics via the SM1 threads, and tilt the optics so that the beam is centered and retro-reflected. Once that is done the optics is aligned and I unscrew my tube alignment contraption. It works like a charm!
besembeson  (posted 2015-08-28 05:35:28.0)
Response from Bweh at Thorlabs USA: That is great and thanks for the feedback. You may also be interested in our kinematic fiber collimator adpaters on the following page: http://www.thorlabs.com/newgrouppage9.cfm?objectgroup_ID=219
climouse  (posted 2014-10-13 10:09:35.48)
Hi, I find the CPA1 alignment targets extremely useful. However, they are hard to use in the one case where the cage system is vertical and the beam is traveling upwards. In that configuration it is often nearly impossible to see where the beam hits the target as one needs to look from underneath. I think it would be a great addition to your line of targets to have a CPA1-like target but with the target rings painted on a clear glass window, such as it becomes possible to see the beam by transparency. Such an item would be useful in other configurations of the cage as well, as it would be possible to install multiple targets along the path without blocking the beam, and the back reflection may be used to check orthogonality of the target with respect to the beam. Thank you for the great line of products! Best regards, Charles
cdaly  (posted 2014-10-13 02:39:49.0)
Response from Chris at Thorlabs: We do offer ground glass alignment disks, such as DG10-1500-H1, which has a 1mm central hole for alignment, which could be mounted in a quick release cage plate such as QRC1A for drop in alignment use.
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ケージシステム用アライメントプレート

  • 簡単なドロップイン式ビームアライメントツール
  • 対応するケージシステムの中心にアライメントされた貫通穴(Ø0.9 mm、Ø1 mmまたはØ5 mm)を設定
  • 16 mm、30 mm、および60 mmのケージシステム用から選択可能

これらのドロップイン式のアライメントプレートは、ケージベースの光学システムにおいて可視ビームをアライメントするのに便利です。 アルマイト加工のアルミニウム製で、ケージアセンブリの中心に貫通穴を設定します。 容易にアライメントできるように、この貫通穴の周りには同心円が刻印されています。当社では蛍光用途向けにアクリルキャスト材の蛍光ケージアライメントプレートをご用意しております。詳細は製品ページをご覧ください。

Item #SCPA1CPA1CPA2LCPA1
Compatible Cage System16 mm30 mm30 mm60 mm
Through-Hole Diameter1 mm 0.9 mm 5 mm 1 mm
Alignment Ring Diameters3 mm, 5 mm, 7 mm, and 9 mm 4 mm, 7 mm, 10 mm, and 13 mm 7 mm, 10 mm, and 13 mm 7 mm, 12 mm, 17 mm, 22 mm, and 27 mm
+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
SCPA1 Support Documentation
SCPA116 mmケージシステム用アライメントプレート、Ø1 mm穴付き
¥2,003
7-10 Days
CPA1 Support Documentation
CPA130 mmケージシステム用アライメントプレート、Ø0.9 mm穴付き
¥2,033
Today
CPA2 Support Documentation
CPA230 mmケージシステム用アライメントプレート、Ø5 mm穴付き
¥2,033
Today
LCPA1 Support Documentation
LCPA160 mmケージシステム用アライメントプレート、Ø1 mm穴付き
¥2,913
Today
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レンズマウント用アライメントプレート

Lens Mount Alignment Plate Application
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こちらのアライメントプレートは上記の固定式レンズマウントにスライドして被せて使用します。
  • 素早いドロップイン式の可視(VIS)域ビーム用アライメントツール
  • 中心にØ1 mm貫通穴
  • 対応する固定式レンズマウントおよびSMレンズチューブについては下表をご覧ください。

これらのアライメント用ターゲットは、固定式レンズホルダやレンズチューブに素早く簡単にドロップオン式で取り付けられ、中心のØ1 mm貫通穴を使って可視光をアライメントすることができます。ビームの位置合わせ後、このツールは、アライメントを乱さずにレンズホルダやレンズチューブから取り外すことができ、再度おおよそ同じ位置に取り付けることができます。

ビームを目視で適切にアライメントできるように、これらのプレートには2 mm間隔の同心円が刻印されています。

Alignment Plate Item #LMR05APLMR1APLMR30APLMR1.5APLMR2APLMR3APLMR4AP
Compatible Fixed Lens MountsMLH05(/M),
LMR05(/M),
LMR05V(/M)a,
MR05S(/M),
SMR05(/M)
LMR1(/M),
LMR1V(/M)a,
LMR1S(/M),
SMR1(/M)
LMR30(/M)LMR1.5(/M)LMR2(/M),
LMR2V(/M)a,
LMR2S(/M),
SMR2(/M)
LMR3(/M),
LMR75(/M)
LMR4(/M),
LMR100(/M)
Compatible SM Lens TubesSM05SM1SM30SM1.5SM2SM3-
  • アライメントプレートを真空対応レンズマウントとお使いいただく場合向けに、アウトガス対策用のアルマイト加工無しのタイプもご用意しています。詳細については当社までお問い合わせください。
+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
LMR05AP Support Documentation
LMR05APCustomer Inspired! アライメントプレート、固定式Ø12 mm~Ø12.7 mm(Ø1/2インチ)光学素子マウント用
¥3,320
Today
LMR1AP Support Documentation
LMR1APCustomer Inspired! アライメントプレート、固定式Ø25 mm~Ø25.4 mm(Ø1インチ)光学素子マウント用
¥3,840
Today
LMR30AP Support Documentation
LMR30APCustomer Inspired! アライメントプレート、固定式Ø30 mmレンズマウント用
¥5,113
7-10 Days
LMR1.5AP Support Documentation
LMR1.5APCustomer Inspired! アライメントプレート、固定式Ø38.1 mm(Ø1.5インチ)レンズマウント用
¥5,113
7-10 Days
LMR2AP Support Documentation
LMR2APCustomer Inspired! アライメントプレート、固定式Ø50 mm~Ø50.8 mm(Ø2インチ)光学素子マウント用
¥4,557
Today
LMR3AP Support Documentation
LMR3APCustomer Inspired! アライメントプレート、固定式Ø75 mm~Ø76.2 mm(Ø3インチ)レンズマウント用
¥11,279
7-10 Days
LMR4AP Support Documentation
LMR4APCustomer Inspired! アライメントプレート、固定式Ø100 mm~Ø101.6 mm(Ø4インチ)レンズマウント用
¥14,289
7-10 Days
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アライメント用ディスク、貫通穴およびネジ付き

Lens Tube Cap, End Cap
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ディスクSM1AP2の背面にはSM1外ネジが付いています。
  • SM1AP1: Ø1 mm貫通穴付
  • SM1AP2: Ø2 mm貫通穴付
  • SM1外ネジ付き
  • レーザ刻印された同心円

アライメント用ディスクSM1AP1およびSM1AP2は、Ø25 mm~Ø25.4 mm(Ø1インチ)レンズチューブなどのSM1ネジ付きコンポーネントの中心に、可視(VIS)光をアライメントするのに便利です。SM1AP1にはØ1 mm貫通穴、SM1AP2にはØ2 mm貫通穴があり、可視光のビームをディスクの中心を通してアライメントすることができます。ビームを目視でアライメントできるように、ディスクには直径を2 mm間隔で変えたØ4 mm~Ø20 mmの同心円がレーザ刻印されています。ディスクの背面には、当社のØ25 mm~Ø25.4 mm(Ø1インチ)レンズチューブなどのSM1ネジ付きコンポーネントに取り付けられるように、SM1外ネジが付いています。また、ディスクのエッジ部分は、手でしっかりと締め付けられるようにローレット加工が施されています。

+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
SM1AP1 Support Documentation
SM1AP1NEW!SM1外ネジ付きアライメントディスク、Ø1 mm貫通穴付き
¥3,014
7-10 Days
SM1AP2 Support Documentation
SM1AP2NEW!SM1外ネジ付きアライメントディスク、Ø2 mm貫通穴付き
¥3,014
7-10 Days
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可視光アライメント用ディスク、ネジ付き

  • 1 mm単位のアライメント用目盛付き
  • SM05またはSM1外ネジ付き

アライメント用ディスクSM05A7およびSM1A7は、光学マウントの中心に可視光をアライメントするのに便利です。精確にアライメントを行なえるよう に、ディスクのX軸とY軸両方に目盛が付いています。SM05A7の背面にはSM05ネジが付いていてØ12 mm~Ø12.7 mm(Ø1/2インチ)レンズチューブならびに固定式光学マウントを取り付け可能です。SM1A7にはSM1ネジがついており、Ø25 mm~Ø25.4 mm(Ø1インチ)レンズチューブならびに固定式光学マウントに対応します。

+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
SM05A7 Support Documentation
SM05A7SM05シリーズアライメントディスク
¥2,858
Today
SM1A7 Support Documentation
SM1A7SM1シリーズアライメントディスク
¥2,858
Today
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開口プレート

AP1.5 Mounted in FiberBench
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ポスト上、LMR05(/M)内の開口プレート
  • 全てのØ12 mm~Ø12.7 mm(Ø1/2インチ)光学素子用マウントに取付け可能
  • Ø1.8 mmまたはØ2.5 mmの開口をご用意

開口プレートは光学系のアライメントやビーム径の測定の際に便利なツールです。開口プレートは、右図にあるLMR05(/M)のようなØ12 mm~Ø12.7 mm(Ø1/2インチ)光学素子用マウントに取り付け、光学系内の光学中心線の設定にお使いいただけます。また、光学系内における迷光などの不必要な光の遮断にもご使用可能です。

+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
AP1.5 Support Documentation
AP1.5アライメント用開口プレート、Ø1.8 mm
¥1,707
Today
AP2.5 Support Documentation
AP2.5アライメント用開口プレート、Ø2.5 mm
¥1,707
Today
Last Edited: Jul 25, 2013 Author: Lori Stover