ANTIVIBRACINĖS SISTEMOS
Antivibracinės sistemos – sistemos skirtos sumažinti arba visiškai panaikinti pašalinių, iš aplinkos kylančių, vibracijų įtaką jautrioms optinėms sistemoms. Didelių optinių sistemų pašaliniams trikdžiams slopinti yra naudojamos pneumatinės sistemos, kurioms reikalingas oro tiekimas. Mažesnių sistemų stabilizavimui galimi mechaniniai ar elastiniai slopinimo mechanizmai. Dažniausiai antivibracinės sistemos būna iškart sukomplektuotos su optiniais stalais, tačiau yra galimybė sukurti antivibracinę sistemą ant jau turimų darbo stendų. Kompanijos, kuriančios antivibracines sistemas siūlo įvairias antivibracinių sistemų ir optinių stalų kombinacijas, kurias galima priderinti ir prie specifiškų eksperimento schemų. Pavyzdžiui, Newport kompanijos siūlomų antivibracinių sistemų sąrašas pateiktas 1 pav.
1 pav. Antivibracinės sistemos
Antivibracinės sistemos gali būti dvejopos – pasyvios ir aktyvios. Aktyvios sistemos pasižymi tuo, kad jose įtaisytos programinės įrangos nuolat stebi optinės sistemos vibracijas ir greitai gali sukurti slopinantį atsaką. Tokiose sistemose atsiradęs pašalinis trikdis yra akimirksniu nuslopinamas dėl aktyvios antivibracinės sistemos sukurto atsako. Tuo tarpu pasyviose sistemose toks pat trikdis nuslopinamas per daug ilgesnį laiką. Galima įsigyti ir specialiai mikroskopams sukurtų antivibracinių sistemų, kurios yra kompaktiškos bei gali būti pritaikytos pagal mikroskopo gamintoją.
Šiuolaikinės antivibracinės sistemos pasižymi tuo, kad jų rezonansinis dažnis itin žemas (artimas 1 Hz) Todėl jos gali itin efektyviai nuslopinti atsiradusius pašalinius trikdžius. Tai pat antivibracinės sistemos gali automatiškai išlyginti sistemą po trikdžio bei sucentruoti visą sistemą. Antivibracinės sistemos gali būti pritaikytos ir naudojimui švariose patalpose. Todėl tokios sistemos yra puikus sprendimas užtikrinti tikslų itin jautrių optinių sistemų darbą.
Antivibracinių sistemų privalumai:
- Tvirtos ir atsparios aplinkos poveikiui.
- Platus sistemų pasirinkimas, galimas suderinimas su specifiškomis sistemomis.
- Galimas aktyvus ir pasyvius trikdžių slopinimas.
- Galima įsigyti švarioms patalpoms skirtas sistemas.
- Galimybė suderinti su įvairiais priedais.
Antivibracinių sistemų pavyzdžiai:
Aktyviai slopinamų trikdžių optinis stalas ir mikroskopams skirta antivibracinė sistema
Daugiau informacijos:
https://www.newport.com/c/optical-tables-%26-isolation-systems
Video: https://www.youtube.com/watch?v=AaYwbR11VbU
LAZERIAI
Lazeris (angl. laser – light amplification by stimulated emision of radiation) – optinis prietaisas, kuris priklausomai nuo jo suprojektavimo spinduliuoja intensyvią koherentinę ultravioletinės, regimosios ar infraraudonosios srities elektromagnetinę spinduliuotę.
Lazerio veikimo principas yra paremtas priverstiniu spinduliavimu bei elektromagnetinės spinduliuotės stiprinimu. Viena pagrindinių lazerio dalių, kurioje yra sustiprinama spinduliuotė, yra vadinama aktyviąja terpe. Kita, ne ką mažiau svarbi, lazerio dalis yra optinis rezonatorius. Paprasčiausiai juo gali būti veidrodžių sistema, kuria spinduliuotė yra nukreipiama į aktyviąją terpę ir pakartotinai sustiprinama. Principinė lazerio schema yra pateikta 1 pav.
1 pav. Principinė lazerio schema:
1 – aktyvioji terpė, 2 – lazerio kaupimo energija, 3 – visiškai atspindintis rezonatoriaus veidrodis, 4 – dalinai pralaidus rezonatoriaus veidrodis, 5 – lazerinės spinduliuotės pluoštas
Pagal aktyviosios terpės medžiagą lazeriai yra skirstomi į kelis tipus – dujinius, kieto kūno, puslaidininkinius, dažų, laisvųjų elektronų. Pagal veikimo režimą lazeriai skirstomi į nuolatinės veikos bei impulsinės veikos lazerius. Nors lazerių įvairovė yra didelė, dauguma lazerius gaminančių kompanijų siūlo produktus, kurie aprėpia visą lazerių parametrų ir režimų diapazoną. Galima įsigyti įvairių produktų – nuo nedidelės galios diodinių lazerių ar pramonėje dažnai sutinkamų dujinių HeNe (helio neono) lazerių iki derinamo bangos ilgio lazerių. Platus lazerių pasirinkimas įgalina jų suderinimą su tiriamo bandinio tipu arba pritaikyti juos prie tyrimų ar veiklos srities. Lazerių pritaikymo pagal bandinio tipą bei veiklos sritį galimybių sąrašas pateiktas 2 pav.
2 pa. Newport Spectra-Physics siūlomų lazerių panaudojimo galimybių sąrašas
Plačios lazerių pritaikymo galimybės lėmė, jog šiomis dienomis lazeriai yra naudojami praktiškai visose mokslo, medicinos, pramonės, pramogų, krašto apsaugos, statybos ar kitose srityse. Jie naudojami tokiose srityse kaip medžiagų apdirbimas, atstumo matavimas, prekių barkodo skenavimas, ginklų taikymo sistemose, akių chirurgija, molekulių tyrimuose, Žemės paviršiaus topografijos tyrimuose ir t.t.
Lazerių privalumai:
- Platus bangos ilgių pasirinkimas (nuo UV iki IR).
- Galima įsigyti įvairios galios lazerių.
- Galima pasirinkti įvairios impulso trukmės – nanosekundinius, pikosekundinius ar femtosekundinius impulsinius lazerius.
- Platus impulso energijos pasirinkimas.
- Galimybė suderinti su įvairiais priedais.
Lazerių pavyzdžiai:
Newport HeNe lazeris ir Newport Vantage derinamo bangos ilgio diodinis lazeris
Daugiau informacijos:
https://www.newport.com/c/lasers
http://www.spectra-physics.com/
Video:
https://www.youtube.com/watch?v=BlxhXK2Nm0U
https://www.youtube.com/watch?v=XUPrv_B01Bs
OPTINIAI KOMPONENTAI
Optiniai komponentai – visi optinėse sistemose naudojami elementai, skirti manipuliuoti spinduliuote, pakeisti jos sklidimo kryptį, pakeisti vieną ar kelis spinduliuotės parametrus. Daugelis gamintojų siūlo platų optinių komponentų pasirinkimą nuo tokių elementų kaip lęšiai, prizmės, veidrodžiai iki tokių elementų kaip poliarizatoriai, filtrai, difrakcinės gardelės, spindulio dalikliai, šviesolaidžiai ir kiti. Taip pat galima pasirinkti ir iš karto surinktas sudėtingas optines sistemas. Pavyzdžiui, kompanijos Newport siūlomų pagrindinių optinių komponentų kategorijų sąrašas yra pateiktas 1 pav.
1 pav. Pagrindinių optinių komponentų sąrašas
Rinkoje siūlomi optiniai komponentai gali būti įvairios kokybės – žemesnės kokybės, skirti paprastoms optinėms sistemos, aukštos kokybės optiniai elementai, tinkantys darbui su lazerine spinduliuote ar itin tikslių optinių parametrų komponentai, skirti aukštos spektrinės skyros tyrimams. Optiniai komponentai gali būti pagaminti iš skirtingų medžiagų, o taip pat gali būti padengti įvairiomis dangomis, taip pakeičiant bei derinant vienus ar kitus jų parametrus. Tai užtikrina platų siūlomų optinių komponentų pasirinkimą ir įgalina kiekvienai optinei schemai ar eksperimentui rasti bei pritaikyti bet kokį reikalingą komponentą. Optinių komponentų įvairovė nėra apribota ir darbinės spinduliuotės parametrų. Galima įsigyti įvairių tipų optinius komponentus, skirtus dirbti su skirtingos galios bei įvairaus bangos ilgio diapazono elektromagnetine spinduliuote nuo ultravioletinės (UV) iki infraraudonosios (IR) srities.
Optiniai komponentai yra neatsiejamos bet kokios optinės sistemos dalys, naudojamos tokiose optinėse sistemose kaip fotoaparatai, lazerinės rodyklės ir daugelyje kitų. Todėl norint užtikrinti stabilų optinio prietaiso ar optinės schemos veikimą būtina pasirinkti aukštos kokybės ir tinkamų parametrų optinius komponentus.
Optinių komponentų privalumai:
- Galima pasirinkti optinius komponentus įvairiems bangos ilgiams (nuo UV iki IR).
- Platus optinių komponentų dangų pasirinkimas.
- Platus optinių komponentų medžiagų pasirinkimas.
- Galimybė suderinti su įvairiais priedais, laikikliais ir mechaniniais įrengimais.
Optinių komponentų pavyzdžiai:
Tiesinis poliarizatorius ir plataus diapazono difrakcinė gardelė
Daugiau informacijos:
https://www.newport.com/c/optics
OPTO-MECHANIKA
Opto-mechanika – šiuo terminu apibrėžiamos visos mechaninės dalys naudojamos optinėse sistemose ir yra skirtos optinių elementų laikymui bei preciziškam jų išdėstymui optinėje sistemoje. Opto-mechanikos elementais vadinamos ir sistemos, skirtos elektromagnetinės spinduliuotės nukreipimui. Mechaniniai elementai gali būti pasyvūs (nejudantys) arba aktyvūs (judantys). Aktyvūs opto-mechaniniai elementai sukurti tam, kad būtų galima itin tiksliai pakeisti optinių elementų padėtis. Tokie elementai naudojami tiksliam gardelių pozicionavimui spektrometruose, o motorizuoti kelių filtrų laikikliai, leidžia naudoti kelių bangos ilgių spinduliuotės šaltinius vienoje optinėje sistemoje.
Opto-mechaninių elementų įvairovė yra didelė, todėl nesunku rasti reikiamą elementą bet kokiai optinei sistemai sukurti ar praplėsti. Pavyzdžiui, kompanijos Newport siūlomų opto-mechaninių elementų, skirtų optinių komponentų laikymui ar jų pozicijos keitimui sąrašas, yra pateiktas 1 pav.
1 pav. Optinių komponentų laikymui skirtų opto-mechaninių elementų sąrašas
Siūlomi opto-mechaniniai elementai yra aukštos kokybės – patvarūs, atsparūs drėgmei. Aktyvūs optiniai elementai nepraranda tikslumo net ir juos naudojant ilgą laiką. Darbui su lazerine spinduliuote skirti opto-mechaniniai komponentai sukurti taip, kad neužterštų optinių sistemų ir nepakeistų lazerinio pluošto parametrų. Šie elementai sudėtyje neturi lakių junginių, kurie galėtų nusėsti ant sistemos optinių komponentų. Taip pat galima įsigyti elementų, kurie atitinka ISO 6 švaros standartą. Be to, darbui su lazerine spinduliuote skirti opto-mechaniniai elementai sukurti taip, kad neatspindėtų lazerinės spinduliuotės, taip sumažinant nelaimingų atsitikimų riziką.
Opto-mechaniniai elementai užtikrina tikslų optinių sistemų veikimą, palengvina jų valdymą. Platus elementų pasirinkimas įgalina vartotojus suderinti juos su bet kokia optine sistema, nepakeičiant suplanuotos sistemos geometrijos ar kitų parametrų.
Opto-mechaninių elementų privalumai:
- Elementai tvirti ir atsparūs aplinkos poveikiui.
- Platus elementų pasirinkimas.
- Galima pasirinkti pasyvius ar aktyvius elementus.
- Galima įsigyti elementus skirtus darbui su lazerine spinduliuote.
- Galimybė suderinti su įvairiais priedais.
- Galima įsigyti itin švarioms patalpoms ar sistemoms skirtus elementus.
Optinių komponentų pavyzdžiai:
Laikikliai, skirti dirbti vakuumo sąlygomis ir kelių filtrų laikiklis
Daugiau informacijos: https://www.newport.com/c/opto-mechanics
Video:
https://www.youtube.com/watch?v=wUj-fsVt4hw
https://www.youtube.com/watch?v=6B3BLhGPjyI
https://www.youtube.com/watch?v=42ZI7zHZ7l4