ファイバー入射システム:プロフェッショナル


  • NanoMax™ MAX300 Series Stages
  • Precision Differential Drives
  • Piezo/Stepper Motor Drives Available
  • Compatible with NanoTrak® Auto-Alignment System

MAX355D

FC Fiber to GRIN Lens
Single Mode Fiber Launch

Microscope Objectives and
Fiber Sold Separately

MAX361D

Polarization-Maintaining
Single Mode Fiber Launch

MAX373D

Single Mode
Auto-Alignment Fiber Launch

US Patents 6,186,016 and 6,467,762

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特長

  • フレクシャ設計で、摩擦のない滑らかで連続した動作を実現
  • コンパクト設計(157.4 mm x 160.4 mm x 62.5 mm、アクチュエータ含む)
  • 長期間に渡る安定した性能を実現
  • 全てのアジャスタがベースに接続、クロストークを抑制

NanoMaxパラレルフレクシャーステージ
3 軸のNanoMax™フレクシャーステージは、ファイバーカップリング用途に適しています。ここに紹介されているファイバ入射システムは、研究室での一般的な 用途に対応できる構成になっています。各入射システムの詳細については、下記に記載があります。 これらのキットに含まれているステージに関する詳細は、NanoMax 3軸フレクシャーステージの説明をご参照ください。

調整中の安定性を高めるためにXYZ軸は分離
特許取得済みのMAX300Dシリーズのステージの平行フレクシャ設計の利点は、サブミクロンレベルの分解能を必要とするアライメント用途で一層顕著にな ります。通常の多軸積層ステージでは、「グランド」を基準にしていない軸ステージの1つに接触すると、不要な動きが生じる場合があります。NanoMax シリーズのステージでは、各ドライバがステージのベースに直接接続されているので、このような不具合が生じることはありません。固定式差動ドライバは、4 mmの粗動と1回転につき50 nmの分解能で、300 µmの微動が可能です。粗動・微動の移動ステージ上にある目盛は、絶対的な位置決めをする用途においてわかりやすい基準になります。

ファイバ入射システムについて検討する際、、従来型のリニア軸受の代わりに入れ子構造のフレクシャープレートの使用により多くの利点が得られます。まず、フレクシャ機構により、滑らかで連続的な動きが実現可能となり、また、ステージ構造中に潤滑剤を使う必要がなくなります。従来のベアリング構造では、ベアリングに小さな不良がある場合や、潤滑剤の汚れが溜まった部分で粗い動きをすることがあり、位置分解能が著しく劣化する場合がありました。また、潤滑剤を使わないことで、ステージのクリープを最小限に抑えることができます。

アライメントが簡単なアクセサリ
上面プラットフォームの中央にキー溝があるので、アクセサリのアライメントを損なうことなく、システムの再構成を迅速に行なうことができます。幅広い種類のアクセサリで、顕微鏡用対物レンズ、コリメート用パッケージ、導波路やファイバなど、様々なパーツのマウントも可能です。

さらにNanoMaxシリーズのステージを、当社の他の様々な回転式・長距離移動直線ステージに搭載できるアダプタープレートも複数あります。

このような特長があるので、MAX300Dシリーズのフレクシャーステージは、高い安定性と再現性を必要とするアライメント用途において、堅固なプラットフォームとして機能します。

一般仕様

Item #MAX350D, MAX355D, MAX361D and MAX373D
Travel4 mm
Load Capacity (Max)2.2 lbs (1 kg)
Recommended Load Capacity<1.54 lb (<0.7 kg)
Thermal Stability1 µm/°C
Weight1.65 lbs (0.75 kg)
Deck Height2.46" (62.5 mm)
Optical Axis Height2.95" (75 mm)
Differential Adjuster Specifications
Coarse Adjustment0.5 mm/rev
Fine Adjustment (with Vernier)50 µm/rev (300 µm Range)

円弧状クロストークの仕様

下表は、X軸上の様々な位置(Y軸はゼロ)で移動する場合のZ軸に対する典型的なクロストーク量を示しています。Y軸位置でのクロストーク(X軸はゼロ)も同じです。

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

下表はZ軸上の様々な位置(Y軸はゼロ)で移動する場合のX軸に対する典型的なクロストーク量を示しています。Y軸位置へのクロストーク(X軸はゼロ)も同じです。

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

 

ピエゾステージMAX373Dの仕様

Item #MAX373D
Piezo Specifications
Piezo ControlOpen Loop or Closed Loop
Piezo Voltage Range0 - 75 V
Piezo Range20 µm
Piezo Resolution (Theoretical)5 nm
Piezo Bidirectional Repeatability0.05 µm
Absolute On-Axis Accuracy1.0 µm
Resonant Frequency
No Load375 Hz
with 9.7oz (275 g) Load200 Hz
with 20.3oz (575 g) Load150 Hz
Compatible Piezo ControllersBPC303
MPZ601
KPZ101 and KSG101
MNA601/IR
BNT001/IR
KNA-VIS or KNA-IR

 

キットの仕様

Item #MAX350DMAX355DMAX361DMAX373D
Fiber Diameter Range125 µm to 2.66 mmN/A125 µm125 µm to 2.66 mm
Fiber ConnectorBare FiberFC/PCBare FiberBare Fiber
Grin Lens DiameterN/A1 mm to 3 mmN/AN/A
Rotator EccentricityN/AN/A10 µm over 360 Degree RangeN/A
Piezo Drive VoltageN/AN/AN/A0 - 75 V
Piezo RangeN/AN/AN/A20 µm
Piezo Resolution (Theoretical)N/AN/AN/A20 nm (5 nm with Strain Gauge)
Piezo Bidirectional RepeatabilityN/AN/AN/A200 nm Open Loop,
5 nm Closed Loop

ファイバへの光入射に適したレンズや対物レンズは、入射波長、ビーム径、ファイバのモードフィールド径(MFD)などいくつかの要素によって選択します。 最適に光結合をするために必要な焦点距離または有効焦点距離は、下記の関係式で推定することができます。用途に合ったレンズや対物レンズのご提案については当社までご連絡ください。

例として、ファイバSM600を組み込んでいるFC/PCシングルモードパッチケーブルP1-630A-FC-2の、波長が633 nmの時の1/e2モードフィールド径(MFD)は4.3 μmです。モードフィールド径は回折限界スポットサイズのØspotと等しくなければならず、下の式で求められます。

Fiberport Spot Size Equation

ここでfはレンズの焦点距離または対物レンズの有効焦点距離、λは入射波長、Dはレンズに入射されたコリメートビームの1/e2径です。

レンズや対物レンズはファイバの入射にご使用いただけます。 レンズの開口は入射ビーム径より大きい必要があります。 光結合を最適化するには、集光ビームのスポットサイズをシングルモードファイバのモードフィールド径より小さくしなければなりません。つまり、ちょうど適合するレンズまたは対物レンズがない場合は、上記の計算式で算出された値より短い焦点距離の光学素子を選択してください。あるいは、レンズの開口が十分に大きい場合は、ビームをレンズまたは対物レンズの前で拡大することで、集光ビームのスポットサイズを小さくすることができます。 


Posted Comments:
Jorge Negrín  (posted 2021-08-06 08:58:38.887)
Hello, I have a 650nm laser to launch into fiber, D=10mm and FO SM600 with MFD 4um. Applying the equation f=48,3mm. I would like to put a microscope objetive, could you help to me to select one. Also i need a quotation of this and MAX361D/M Thanks
DJayasuriya  (posted 2021-08-11 03:13:44.0)
Thank you for your inquiry. We will get in touch with you directly.
user  (posted 2015-09-03 12:44:02.45)
The pdf for the manual appears to be broken.
myanakas  (posted 2015-09-03 09:18:31.0)
Response from Mike at Thorlabs: Thank you for bringing this issue to our attention. The problem has been resolved and the link will now direct you to the MAX350D/M manual. Since no email address was provided we are unable to contact you directly. If you experience any further issues, please contact TechSupport@thorlabs.com.
tcohen  (posted 2012-11-15 15:30:00.0)
Response from Tim at Thorlabs: This will depend on your incoming source. The HC-800B has an NA of ~.20 and a MFD of 5.5um at 820nm. We would like to keep the objective NA and spot size matched to the fiber NA and MFD. As spot size = 4*lambda*f/(pi*D) and we are matching this to the MFD of the fiber, our desired focal length becomes pi*D*MFD/(4*lambda). The EFL of an objective is tube lens / magnification. For Olympus microscopes this is 180mm. Focal length for a 3mm input beam would therefore be pi*3mm*5.5um/(4*820nm) = ~15.8mm. For example, the RMS10X focal length is 180mm/10 = 18mm. I will contact you directly to further discuss these options with your source.
rjgordon  (posted 2012-11-14 17:22:32.033)
Which fiber launch do you recommend for the HC-800B or similar fiber? I do not anticipate the need for automated positioning. Also, which objective do you recommend for an 800 nm pulsed input? And what are the prices of each?

シングルモードファイバ入射システム、ファイバ素線用

Included with the MAX350D/M
MAX313D/M3-Axis Flexure Stage with Fixed Differential Drives
AMA009/MFixed Angle Bracket
HCS013RMS Microscope Objective Mount
HFF001Variable V-Groove Fiber Clamp
HFS001Cable Strain Relief
  • ファイバ素線、レンズ付きファイバ、スリーブ付きファイバ向け
  • 六角形V溝ホルダ(HFF001)がØ125 µm~Ø2.66 mmのファイバに対応
  • 移動量:4 mm
  • 50 nm分解能での300 µmの微調整
  • あらゆる RMSネジ付き顕微鏡対物レンズ(別売り)に対応

シングルモードのファイバ素線用入射システムMAX350D/Mは、高分解能差動アジャスタを使用して自由空間のレーザ光のシングルモードファイバへの入射を最適化するので、ファイバのモードフィールド径が3 μmと小さい可視領域波長でもファイバの入射が可能です。着脱が簡単なファイバーホルダには、それぞれ異なるサイズのファイバに対応する6つの取付け面があります。さらにストレインリリーフケーブルにより、システムの不慮のトラブルが防止でき、時間の節約に役立ちます。このシステムは組立てられた状態で出荷されるので、スターターシステムとしてご利用いただけます。また、フレクシャーステージ用アクセサリをご利用いただくことで多くの用途に即応可能です。

+1 数量 資料 型番 - インチ規格 定価(税抜) 出荷予定日
MAX350D Support Documentation
MAX350Dシングルモードファイバ入射システム、ファイバ素線用(インチ規格)
¥292,042
5-8 Days
+1 数量 資料 型番 - ミリ規格 定価(税抜) 出荷予定日
MAX350D/M Support Documentation
MAX350D/Mシングルモードファイバ入射システム、ファイバ素線用(ミリ規格)
¥292,042
Lead Time

シングルモードファイバ入射システム、GRINレンズおよびFCコネクタ用

Included with the MAX355D/M
MAX313D/M3-Axis Flexure Stage with Differential Drives
AMA009/MFixed Angle Bracket
HGI003GRIN Lens Holder
HFB004FC/PC-Connectorized Fiber Holder
HFS001Cable Strain Relief
  • FCコネクタ付きSMFパッチケーブル用
  • 直径Ø1 mm~Ø3 mmのGRINレンズに対応
  • 3軸上での移動量:4 mm
  • 50 nm分解能での300 μmの微調整

FC/PCコネクタ付きファイバ用入射システムMAX355D/Mは、高分解能差動アジャスタを使用し、GRINレンズ(別売り)用ホルダが付いています。さらにストレインリリーフケーブルにより、システムの不慮のトラブルが防止できます。このシステムは組立てられた状態で出荷されるので、スターターシステムとしてご利用いただけます。また、フレクシャーステージ用アクセサリをご利用いただくことで多くの用途に即応可能です。

+1 数量 資料 型番 - インチ規格 定価(税抜) 出荷予定日
MAX355D Support Documentation
MAX355Dシングルモードファイバ入射システム、FCコネクタ付きパッチケーブル用(インチ規格)
¥243,227
Lead Time
+1 数量 資料 型番 - ミリ規格 定価(税抜) 出荷予定日
MAX355D/M Support Documentation
MAX355D/Mシングルモードファイバ入射システム、FCコネクタ付きパッチケーブル用(ミリ規格)
¥243,227
5-8 Days

偏波保持ファイバ入射システム、簡単脱着型

Included with the MAX361D/M
MAX313D/M3-Axis Flexure Stage with Differential Drives
AMA009/MFixed Angle Bracket
HCS013RMS microscope Objective Mount
HFR007Quick Release Fiber Rotator
  • 移動量:4 mm
  • 高分解能の差動アジャスタ
  • 360°にわたって偏心(コアオフセット)10 µmの高精度ファイバ回転子
  • あらゆるRMSネジ顕微鏡対物レンズ(別売り)に対応

ファイバ入射システムMAX361D/Mは、偏波保持(PM)ファイバ素線用に設計されたシステムで、当社の最高性能フレクシャーステージと3つの高分解能デュアルステージマイクロメータで構成されています。この組み合わせにより、サブミクロン単位の位置制御に必要な分解能と安定性を得ています。

このパッケージに含まれているファイバ回転子HFR007には、5°単位の目盛が刻印されたダイヤルが付いています。また、着脱が簡単なファイバークランプにより、ファイバを素早く簡単に上部から装着することが可能です。HFR007は、PMファイバの消光比を最適化する為に必要となる回転自由度を提供します。このシステムは組立てられた状態で出荷されるので、スターターシステムとしてご利用いただけます。また、フレクシャーステージ用アクセサリをご利用いただくことで多くの用途に即応可能です。

+1 数量 資料 型番 - インチ規格 定価(税抜) 出荷予定日
MAX361D Support Documentation
MAX361DPMファイバ入射システム、簡単着脱式ファイバ回転子付き(インチ規格)
¥251,809
Lead Time
+1 数量 資料 型番 - ミリ規格 定価(税抜) 出荷予定日
MAX361D/M Support Documentation
MAX361D/MPMファイバ入射システム、簡単着脱式ファイバ回転子付き(ミリ規格)
¥251,809
Lead Time

シングルモードファイバ素線入射システム、自動アライメント

Included with the MAX373D/M
MAX311D/M3-Axis Flexure Stage with Differential Drives and Internal Piezos with Feedback
AMA009/MFixed Angle Bracket
HCS013RMS Microscope Objective Mount
HFF001Variable V-Groove Fiber Clamp
HFS001Cable Strain Relief
  • ファイバ素線、レンズ付きファイバ、スリーブ付きファイバ向け
  • 六角形可変ホルダ
  • Ø125 µm~Ø2.66 mmのファイバに対応
  • 圧力調整可能のクランプアーム
  • 移動量:4 mm
  • 50 nm分解能での300 µmの微調整
  • あらゆる RMSネジ付き顕微鏡対物レンズ(別売り)に対応

ファイバ入射システムMAX373D/Mには、高分解能差動アジャスタを使用し、自由空間のレーザ光のシングルモードファイバへの入射を最適化し、 ファイバのモードフィールド径が3 μmと小さい可視領域波長でもファイバの入射が可能です。脱着が簡単なファイバーホルダには、それぞれ異なるサイズのファイバに対応する6つの取付面があります。さらにストレインリリーフケーブルにより、システムの不慮のトラブルが防止でき、時間の節約に役立ちます。このシステムは組立てられた状態で出荷されるので、多くの用途に即応可能な理想的なスターターシステムとしてご利用いただけます。

Controller

内蔵閉ループピエゾアクチュエータを使った自動アライメント機能
MAX373D/Mには、3つの歪ゲージ変位センサが付いていて、ピエゾ素子の変位に線形比例する電圧信号を発生します。この信号は、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のに使われます。さらに変位センサをNanoTrak®自動アライメントシステムと組合わせることで、光学システムの結合効率を精密に最適化することができます。1度アライメントされると、次の作業を行っている間でも、位置センサがシステムの位置を安定化させます。NanoTrakの理論については、NanoTrakのページをご覧ください。すべての閉ループ、ピエゾアクチュエータ付きNanoMaxステージには駆動ケーブルPAA100が3本とフィードバックケーブルPAA622が3本付属します。

ファイバーアライメントセット
当社では、必要なケーブルがすべて付属したステージとNanoTrakコントローラのセットを販売しています。MAX373DK1/Mは、赤外域波長用のインジウムガリウムヒ素(InGaAs)製ディテクタが付いた自動アライメントキットです。可視域波長用のシリコン製ディテクタ(NTA009)も別売りしています。

自動アライメントが不要な用途では、ピエゾアクチュエータは当社のBPC30Xシリーズベンチトップ型ピエゾコントローラによって制御できます。

ピエゾ機構は、上部プラットフォームを移動させるためにマイクロメータードライブを利用します。何らかの理由でマイクロメータードライブを取り外して駆動する場合、ピエゾアクチュエータを機能させる前に必ずブランキングプラグを取り付けてください。ブランキングプラグのご注文については、当社までお問い合わせください。

+1 数量 資料 型番 - インチ規格 定価(税抜) 出荷予定日
MAX373D Support Documentation
MAX373Dシングルモードファイバ入射システム、簡単着脱式ファイバ付き(インチ規格)
¥458,883
Lead Time
MAX373DK1 Support Documentation
MAX373DK1シングルモードファイバ入射システム、IRコントローラ付き(インチ規格)
¥1,280,157
Lead Time
+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
NTA009 Support Documentation
NTA009APT NanoTrak®用可視域(Si)ディテクターヘッド 、320~1000nm
¥43,750
5-8 Days
+1 数量 資料 型番 - ミリ規格 定価(税抜) 出荷予定日
MAX373D/M Support Documentation
MAX373D/Mシングルモードファイバ入射システム、簡単着脱式ファイバ付き(ミリ規格)
¥458,883
Lead Time
MAX373DK1/M Support Documentation
MAX373DK1/Mシングルモードファイバ入射システム 、IRコントローラ付き(ミリ規格)
¥1,280,157
Lead Time