Komponen Optik Biasa di Makmal

Berjalan ke makmal optik buat kali pertama boleh berasa sangat menggembirakan, dengan begitu banyak komponen optik—cermin, kanta dan pelekap mekanikal—tersebar di seluruh meja. Namun, di sebalik persediaan yang kelihatan rumit ini terdapat beberapa blok binaan yang mudah dan konsisten. Artikel ini memperkenalkan komponen opto-mekanikal dan komponen optik yang biasa digunakan, bersama-sama dengan kaedah pemasangan biasa mereka.

1. Jadual Optik

Meja optik adalah asas untuk membina tetapan optik lanjutan dan menyokong pelbagai komponen optik . Permukaannya ialah plat keluli tahan karat rata dengan grid lubang berulir, disokong oleh struktur sarang lebah dalaman untuk pengasingan getaran. Seluruh platform terletak pada kaki pneumatik atau tegar, yang seterusnya menyekat getaran.

• Jadual optik metrik menggunakan lubang berulir M6 pada grid 25 mm.

• Meja optik Imperial menggunakan lubang berulir 1/4"-20 pada grid 1 inci.

Skru dan Pencuci

• Skru penutup : mempunyai soket hex dalaman untuk kunci Allen.

• Set skru : rod berulir pendek dengan soket hex, berguna untuk memasang bahagian atau menyambung dua komponen.

⚠️ Nota keselamatan : Skru kecil mudah bergolek dari meja. Sentiasa kumpulkannya dalam dulang. Jangan sekali-kali membongkok untuk mengambil skru semasa laser dihidupkan—kecederaan mata sering berlaku dengan cara ini.

Untuk persediaan yang lebih kecil, mudah alih atau sensitif kos, papan roti optik boleh menggantikan jadual optik bersaiz penuh dan masih menyokong komponen optik asas.

---

2. Perkakasan Pemasangan Optik ("Lego Optik")

Opto-mekanik adalah modular dan sering dibandingkan dengan blok LEGO. Mereka membenarkan pembinaan sistem kompleks yang fleksibel dan berulang.

Pilihan Pemasangan Biasa

• Pemegang tiang dengan tapak bulat : tetap dengan skru penutup dan garpu pengapit.

• Pemegang tapak putar : membenarkan kedudukan putaran kasar.

• Pemegang yang dipasang pada plat asas : tiang selamat tanpa tapak terbina dalam.

---

3. Pemegang Jawatan

Pemegang silinder berongga menerima tiang keluli tahan karat. Pelarasan ketinggian dibuat dengan meluncurkan tiang ke atas atau ke bawah, kemudian mengetatkan skru ibu jari. Untuk kestabilan, ketatkan sepenuhnya dengan kunci heks selepas penjajaran.

---

4. Jawatan

Tiang (Ø12.7 mm saiz biasa) mengawal ketinggian komponen. Mereka biasanya mempunyai lubang diketuk M6 di bahagian bawah, lubang diketuk M4 di bahagian atas, dan skru pengunci sisi. Sesetengah mempunyai penimbang berukir untuk pelarasan boleh berulang.

---

5. Kolar Pos

Kolar cincin belah diikat pada tiang pada ketinggian tertentu. Mereka membenarkan anda mengalih keluar dan memasukkan semula komponen pada ketinggian yang sama atau memutarkan siaran tanpa mengubah penjajaran menegak.

---

6. Pengapit Pos

Pengapit pos menyambung dua tiang pada sudut 45° atau 90° (versi berputar menawarkan pelarasan 360°). Mereka mendayakan pemasangan 3D, cth, memasang probe pada ketinggian berubah-ubah.

---

7. Rel Dovetail

Rel menyediakan kebolehlarasan linear sepanjang satu paksi. Pemegang tiang meluncur di atas rel dan dikunci dengan skru ibu jari. Berguna untuk persediaan berbilang elemen seperti pengembang rasuk atau interferometer.

---

8. Pengapit L

Pengapit berbentuk L membolehkan memasang komponen dari pelbagai arah, menambah fleksibiliti dan kestabilan, terutamanya untuk optik berat.

---

9. Flip Mounts

Lekap terbalik membolehkan anda memasukkan atau mengeluarkan optik dari laluan pancaran tanpa kehilangan penjajaran. Versi bermotor tersedia untuk automasi.

---

10. Sistem Sangkar dan Kubus

Sistem sangkar menggunakan empat rod untuk memegang komponen dalam penjajaran sepaksi, sesuai untuk pemasangan optik padat berbilang lapisan seperti interferometer atau modul gandingan gentian.

• Saiz standard: 16 mm , 30 mm , 60 mm , padanan optik Ø1/2", Ø1", dan Ø2".

• Komponen dipegang dengan plat sangkar, diikat dengan skru sisi.

---

11. Pemasangan Optik

• Lekapan tetap : pegang optik dengan selamat.

• Lekapan kinematik : benarkan pelarasan hujung/kecondongan halus.

• Pelekap putaran/terjemahan : menyediakan kedudukan yang tepat.

Optik bulat selalunya dipegang dengan gelang penahan atau skru berujung nilon untuk meminimumkan birefringens akibat tekanan.

---

12. Cermin

Cermin mengubah hala rasuk dan biasanya dipasang dalam pemegang kinematik boleh laras.

• Cermin bersalut logam : julat spektrum luas, pemantulan sederhana.

• Cermin dielektrik : jalur sempit, >99% pemantulan, ambang kerosakan yang tinggi.

Dua cermin boleh mengalihkan rasuk ke sisi tanpa mengubah arah.

---

13. Polarizer dan Plat Gelombang

• Polarisasi : mengawal polarisasi; versi filem nipis menawarkan nisbah kepupusan >1000 dalam panjang gelombang yang boleh dilihat.

• Plat gelombang : mengubah suai keadaan polarisasi.

  • Gelombang suku: linear ↔ penukaran polarisasi bulat.

  • Separuh gelombang: putar arah polarisasi linear.

Dipasang dalam pelekap putaran dengan skala sudut untuk penjajaran yang tepat.

---

14. Pemisah pancaran

Beamsplitters membahagikan rasuk kepada dua.

• Pemisah rasuk plat : plat kaca bersalut.

• Pemisah rasuk kubus : prisma bersimen.

Versi termasuk polarisasi (s- dan p-polarisasi berasingan) dan jenis bukan polarisasi .

---

15. Penapis

• Penapis laluan jalur : menghantar jalur panjang gelombang tertentu.

• Penapis tepi : jenis hantaran jauh dan hantaran pendek.

• Penapis takuk : sekat jalur sempit.

• Penapis ND : keamatan melemahkan (ketumpatan optik, OD, ditakrifkan sebagai:

  $$OD = -\log_{10}(T)$$

  di mana T = penghantaran).

Dipasang pada pemegang tetap, pelekap flip atau roda penapis.

---

16. Apertur dan Lubang Pin

• Diafragma iris : apertur boleh laras untuk membentuk rasuk.

• Lubang jarum ketepatan : digerudi laser dalam kerajang logam, digunakan dalam penapisan spatial dan mikroskopi konfokal.

---

17. Kanta

• Plano-convex (PCX) : fokus rasuk bercantum.

• Biconvex : pengimejan.

• Plano-concave (PCV) : rasuk mencapah.

• Kanta asfera : mengurangkan penyimpangan.

• Berganda akromatik : meminimumkan penyimpangan kromatik.

Pemasangan kanta: diletakkan pada bibir penahan dan diikat dengan gelang penahan.

---

18. Objektif Mikroskop

Optik kompaun dalam perumah berulir, digunakan secara meluas untuk mikroskopi, gandingan gentian dan pengimejan.

Spesifikasi Utama

• Pembesaran (ditanda & berkod warna).

• Bukaan Berangka (NA) : keupayaan mengumpul cahaya.

• Jarak kerja & kedalaman fokus .

• Pembetulan infiniti (∞ simbol) : untuk digunakan dengan kanta tiub.

Kod Warna Pembesaran

Objektif NA tinggi meningkatkan resolusi tetapi mengurangkan kedalaman fokus.

---

✅ Dengan blok binaan ini, seseorang boleh memasang sistem optik yang stabil dan fleksibel dengan cepat—sama ada untuk penjajaran asas, pengukuran ketepatan atau eksperimen lanjutan.