纳米升降位移台

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纳米升降位移台相关的厂商

  • 普爱纳米位移技术(上海)有限公司是德国跨国公司Physik Instrumente(PI)GmbH & Co.KG在中国设立的独资子公司。 PI-纳米位移和定位领域的市场领导者。哪里需要挑战极限位移,哪里就会有PI! 40多年来,PI的产品一直以高品质和创新技术而著称。在提供最佳产品质量的同时,PI更为用户提供创新的技术服务和最佳的解决方案。从精密加工到数字与模拟控制电路,从亚纳米级的电容位置传感器到独创的PICMA 压电陶瓷促动器,PI已掌握全套关键技术,强大的技术实力推动着微米纳米定位技术不断地向前沿发展,也使得PI成为全球众多高科技企业、著名实验室的合作伙伴。 PI为用户提供各种不同类型的压电纳米定位系统和电机微米定位系统的解决方案,并可根据用户需求,提供各种OEM产品和定制产品。PI的产品包括,六自由度并联机器人,压电纳米定位台,压电偏转镜,PIFOC 显微物镜定位器,以及直线与旋转定位台等。今天,无论是在计量、显微,生命科技,还是激光技术,精密加工技术;无论是半导体科技,数据存储技术,还是光电子/光纤,天文等领域,PI的产品和技术正得到越来越广泛的应用,也赢得了越来越广泛的赞誉。 具体产品信息请参见PI公司官方网站:www.pi-china.cn www.pi.ws
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  • 上海纳动纳米位移技术有限公司是专业从事纳米定位、测控技术、运动控制产品的研发制造与产业化的高新技术企业。公司坐落于我国社会经济和科学技术发展最具活力的地区之一 ——上海市国家级漕河泾高科技园区。我们的开发人员拥有数字和模拟电子技术,空间研究,机械工程和纳米技术等相关专业知识的工程师。产品应用包括硬盘驱动器的磁头测试,半导体制造的光刻和计量仪器,扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM),以及大量的航空航天等空间应用,半导体制造与检测、生物显微成像、精密光学系统、光电子对准与封装、光学跟踪与扫描、超精密加工、先进自动化、MEMS等领域。广泛应用和服务于国内各高校、科研院所以及各类生产光学显微镜、激光设备、半导体IC装备、检测仪器、光电设备、光学仪器、医疗设备、特种精密加工机床等的装备制造商。公司一直坚定地参与前沿技术的研究和发展。这些年来我们一直提供领先的、具有成本效益的纳米定位和运动控制的位置传感技术。我们专注于关键的OEM应用的定制解决方案开发。我公司以最低的成本在最短的时间,提供最佳的解决方案,我们提供快速、全面的服务和支持,并始终如一地达到最佳的性价比。我们的方案已完美解决各合作公司的挑战性任务及科研难题,我们期待与您共同合作与进步,遨游科技的海洋。我们的目标:用我们高质量和高性能的技术,提供超性价比的产品和服务,实现价格最优惠。公司本着“正直,进取,合作,创新”的精神,努力把公司打造成为我国重要的纳米定位与运动控制的研发和产业化基地。
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  • 400-860-5168转4385
    厦门市普识纳米科技有限公司是由国家科技部投资、厦门市政府及厦门大学国际领先的拉曼光谱研究团队创立的国家高新技术企业,是十二五国家重大科学仪器开发专项“等离激元增强拉曼光谱仪器研发与应用(Pers)”技术的唯一产业化单位。公司拥有一批研发实力过硬、技术互补、长期协作的博士、硕士和不同领域的专家,与国家“211工程”、“985工程”重点建设高校开展密切的产学研合作,共建联合技术开发实验室,携手高校深厚的研发平台,不断向业界贡献技术创新和产业化推动。基于独创的壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱技术,公司突破了原有快速检测技术中存在的检测时间长、准确度不高、前处理程序复杂等难题,研发的仪器设备广泛应用于农产品安全、食品安全、国防与公共安全、环境监测、医疗诊断等领域,为用户提供高科技的现场快速检测设备及全方位的整体解决方案。  作为制定拉曼光谱仪国家标准和地方标准的唯一一家企业单位,公司将继续发扬“研发领先、攻坚克难”的精神,用卓越的技术和严格的标准为行业、社会、国家 创造价值。★ 战略合作伙伴:厦门大学-中国科学院-北京防化院-福州大学★ 企业资质:☆“十二五”国家重大科学仪器开发专项唯一产业化单位☆ 科技部产业投资基金投资企业☆ 荣获国家科学技术奖☆ 国家《拉曼光谱仪》标准起草单位——唯一企业单位☆ 中科院院士,国家杰青,长江学者领衔研发团队☆ 产学研项目实施单位,规模以上重点企业☆ 985重点建设项目,厦门大学直属企业☆ 国家高新技术企业☆ 厦门市双百人才计划(A类)☆ 100余项专利著作☆ 2大生产基地☆ 拉曼解决方案提供商,多项方案被世界级大厂采用
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纳米升降位移台相关的仪器

  • “55mm 系列”— Linear55-x-Slim (闭环控制)低温 压电运动- 线性位移系列纳米级压电位移台Linear55-x-Slim主要特征&bull 紧凑设计, 尺⼨ : 55*55*10.5 mm&bull 超⾼ 真空 & 超低温兼容: 2 E- 11 mbar & 30 mK&bull ⽆ 磁材料(纯 Ti & BeCu),最⾼ 兼容 18 Tesla 磁场&bull 超⾼ 负载 & 超⾼ 推⼒ : 2500 g & 3 N&bull ⼤ ⾏ 程 : 30 mm&bull 闭环控制,内置位置传感器, 最⼩ 位置分辨率 0.1 um纳米级压电位移台Linear55-x-Slim⼆ 维尺⼨ Linear55-x-Slim, SpeciÞ cation*所有数据均通过50欧姆线缆测量. 虽然对导线的电导率没有要求,但我们建议电阻低于50欧姆。 可选版本 ⇨ .HV (默认).ULT.UHV.ULT.UHV.HV ⾼ 真空版本,默认产品 .ULT 超低温版本, 兼容氦-3制冷系统 & 稀释制冷机.UHV 超⾼ 真空版本, 最⾼ 兼容 2E-11 mbar1 三维尺⼨ 55.× 55 mm × 10.5 mm2 质量130 g适⽤ 环境范围 3 基础温度范围: 1.4 ~ 400 K 最低真空度: 2e-7 mbar 最⼤ 磁场: 18 Tesla4 可选1 - 30 mK&check &check 5 可选2 - 2e-11 mbar&check &check 材质6 主体Pure TiBeCuPure TiBeCu7 线缆磷⻘ 铜双绞线,20cm8 针脚材质聚酯材料(玻璃纤维填充), BeCuPeek, BeCu9 针脚数量驱动 -2 pins,传感 - 3 pins运动参数10 ⾏ 程30 mm11 最⼤ 运动速度 @300 K~ 2 mm/s12 驱动电压Max. 200 V13 最⼤ 负载2500 g14 最⼤ 推⼒ 3 N传感器(闭环)15 位置传感器电阻传感16 传感器⾏ 程30 mm17 传感器分辨率~ 150 nm18 重复定位精度1 - 2 um
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  • 纳米位移台系统 400-860-5168转1446
    仪器简介:If smallest parts or samples have to be moved or positioned with nanometer precision in the millimetre range, nanopositioning systems with piezo inertial drive are used. Very compact actors with appropriate control units are available for rotational and linear movements. The compatibility to each other allows the assembly of multi-axes combinations for complex movements. All the nanopositioning system have a piezo inertialdrive. With a travel in the millimetre range and steos in the nano meter range or with large adjustment range and steps in the &mu rad range, they are suitable for manifold applications. The basic components of the gonimeter are made of high strength aluminium. Due to a black anodized coating, the surface is protected and reflexion-poor. For the mounting of the nanopositioners, the mounting plate NMP 50is recommend. It is available as a ccessory. In order to operate the nanopositioners,the manual control unit NHS06 has to be used. The complete system is pluggable and ready for connection.技术参数:仪器名称,型号/参数行程最小步长最大步长负载 (N)重复定位精度(双向)倾斜力矩(Mx,My,Mz)(Nm)速度 纳米旋转位移台 NDT 24-30无限旋转角度40 &mu rad100&mu radmax.2 max.0.1max.100mrad/s 纳米旋转位移台 NDT 24-30-MSI无限旋转角度40 &mu rad100&mu radmax.240&mu radmax.0.1max.300mrad/s 纳米角度位移台 NAGO P 24-8± 3.3 度2 &mu rad6 &mu radmax.2 max.0.1 纳米角度位移台 NAGO T 24-8± 4度2 &mu rad6 &mu radmax.2 max.0.1 纳米升降位移台 NHV 24-66mm100nm300nmmax.3 max.0.1 纳米升降位移台 NHV 24-6-MSI6mm50nm700nmmax.3400 nmmax.0.1 纳米线性位移台 NLV 24-77mm200nm300nmmax.2 max.0.1max.0.3mm/s 纳米线性位移台 NLV 24-7-MSI7mm50nm700nmmax.2400nmmax.0.1max.0.7mm/s 纳米线性位移台 PT 30-54.8mm300nm800nmmax.30 max.0.5max.0.8mm/s 纳米线性位移台 PT 30-5-MSI4.8mm100nm2000nmmax.30400nmmax.0.5max.2mm/s 主要特点:&bull high power density on little space &bull 纳米量级或&mu rad量级可调 &bull 停止是无摆动或振荡 &bull 由高强度的铝制成,黑色阳极氧化 &bull with ceramic guide for high life time Option &bull version for use in cacuum
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  • 室温纳米精度位移台 400-860-5168转0980
    室温纳米精度位移台-attoECS 德国attocube公司是上著名的端环境纳米精度位移器制造商,其生产的位移器以稳定而优异的性能,原子定位精度,纳米位移步长和厘米位移范围受到科学家的肯定和赞誉。attoECS系列纳米位移台在提供高精度位移控制的同时,保证了优异而高的稳定性能,适用于室温、大气到超高真空环境中,负载可达几公斤,行程达到50mm,小步长50nm,配备的光学位移传感器可将位移精度控制到10nm,提供多维度位移功能。attoECS位移台应用领域加速器及同步辐射计量测量学半导体空间科学attoECS位移台特点+ 在厘米的行程范围内,达到纳米高精度位移控制+ 高的机械稳定性+ 位移驱动电压45V,无需高压屏蔽+ 10nm位移精度,+/-200nm位移重复性,0.01% 精度+ 特殊材质,兼容各种光学实验环境和超高真空环境+ 快速样品更换装置设备型号ECS系列纳米位移台ECS系列线性位移器采用闭环(/NUM光栅式反馈)或开环控制,典型单步位移步长为: 50nm。位移范围大为:50mm。位移器尺寸小为:30X30 mm。负载大24Kg。 线性纳米精度位移台型号尺寸mm3(长宽高)步长行程(mm)载重(N)ECSx303030x30 9.550nm2090ECSx3030/NUMECSx304030x40 9.550nm25120ECSx3040/NUMECSx305030x50 9.550nm30150ECSx3050/NUMECSx306030x60 9.550nm35180ECSx3060/NUMECSx307030x70 9.550nm40210ECSx3070/NUMECSx308030x80 9.550nm50240ECSx3080/NUMECSx505050x50 9.550nm30150ECSx5050/NUMECSxy505050x50 16.450nm25x25150ECSxy5050/NUMECSz505050x50 3230nm88ECSz5050/NUMECR系列旋转台ECR系列旋转台技术参数表ECR系列旋转器采用闭环(/NUM光栅式反馈)或开环控制,典型步长为: 0.4m°。可360度连续旋转。旋转台尺寸小为:30 mm × 30 mm。负载大2Kg。 高精度旋转台型号尺寸mm3(长宽高)步长行程 载重(N)ECR3030 30x30 13.50.4m°360度(连续旋转)20ECR3030/NUMECR4040 40x40 14.50.2m°360度(连续旋转)20ECR4040/NUMECR5050hs 50x50 13.50.2m°360度(连续旋转)20ECR5050hs/NUM ECG系列倾角台ECG系列倾角台技术参数表ECG系列倾角台采用闭环(/NUM光栅式反馈)或开环控制,典型步长为: 0.4m°。倾角范围:10°。倾角台尺寸为:50 mm × 50 mm。负载大1000g。 高精度倾角台型号尺寸mm3(长宽高)步长行程载重(N)ECGt505050x50 170.1m°10°10ECGt5050/NUMECGp505050x50 170.1m°10°10ECGp5050/NUM应用案例■ attocube纳米位移台在大尺寸昆虫自然色三维高分辨率成像的应用 关键词:高分辨三维成像; 纳米精度位移台; C-SIM高分辨率三维成像技术在生物领域已经有非常多的应用。然而,当研究大型标本时,如厘米大小的昆虫,现有的三维成像工具往往非常耗时。此外,大多数3D成像系统无法得到标本的自然颜色信息。为了突破现有3D成像的局限性,中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术重点实验室姚保利课题组出了一种基于结构照明的方法,能够提供大的视场三维图像方法。采用这种方法,获得了580nm横向分辨率的自然彩色全尺寸昆虫的三维图像和三维形态数据。这种方法提供了一种很有前景的方法,可以用在不同类型的昆虫学研究,包括分类学、进化学、仿生学,发育生物学、功能形态学、古生物学、林业等。实验采用全新设计的彩色结构化照明显微镜(C-SIM),C-SIM中集成了德国attocube 的纳米精度位移台ECS3040(行程为25mm,分辨率1nm,精度50nm),这也是能够得到纳米分辨率的三维全彩图像的关键。 两种中华虎的三维成像结果 参考文献Vol. 27, No. 4 | 18 Feb 2019 | OPTICS EXPRESS 4845用户单位attocube公司产品以其稳定的性能、高的精度和良好的用户体验得到了国内外众多科学家的认可和肯定,在全球范围内有超过了130多位低温强磁场显微镜用户。attocube公司的产品在国内也得到了低温、超导、真空等研究领域著名科学家和研究组的欢迎......国内部分用户北京大学中国科技大学中科院物理所中科院武汉数学物理所中科院上海应用技术物理研究所复旦大学清华大学南京大学中科院半导体所上海同步辐射中心北京理工大学哈尔滨工业大学中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所… … 国外部分用户
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纳米升降位移台相关的资讯

  • 极低温mK级纳米精度位移台助力量子通讯网络现实化
    光纤通信因其具有高带宽、低损耗、重量轻、体积小、成本低、抗电磁干扰等优点,已成为现代信息社会的支柱。同时,传统的微波无线技术也展现出了有效的泛在感知与接入能力。而将上述两种技术进行有机融合,则诞生了微波光子学。微波光子学为电子传感和通信系统提供了上述优势,但与非线性光学领域不同的是,到目前为止,电光器件需要经典调制场,其变化由电子或热噪声而不是量子涨落控制。从理论到实际的量子通讯不仅需要用于量子纠缠的组件,而且还需要一个低损耗和鲁棒性很好的网络来做进一步的数据分发和传输。超导处理器与光通信网络的接口问题是量子领域的一个开放性问题,也是目前面临的大挑战。近期,奥地利科学技术研究所(位于奥地利克洛斯特纽堡)的约翰内斯芬克小组提出了一个可能的解决办法。他们通过使用纳米机械传感器将双向和芯片可伸缩转换器的超导电路集成到大规模光纤网络中开辟了一条道路(如图一所示)。文章中介绍了一种可在毫开尔文环境下工作的腔电光收发器,其模式占用率低至0.025± 0.005噪声光子。其系统是基于铌酸锂回音壁模式谐振器,通过克尔效应与超导微波腔共振耦合。对于1.48 mw的大连续波泵浦功率,演示了X波段微波到C波段电信光的双向单边带转换,总(内部)效率为0.03%(0.7%),附加输出转换噪声为5.5光子(如图二所示)。10.7兆赫的高带宽与观测到的1.1兆赫噪声光子的非常慢的加热速率相结合使量子有限脉冲微波光学转换触手可及。该装置具有通用性和与超导量子比特兼容的特点,为实现微波场与光场之间的快速、确定的纠缠分布、超导量子比特的光介导远程纠缠以及新的多路低温电路控制和读出策略开辟了道路。图一:实验装置示意图图二:转换噪声与模式布居结果在10mK温度下,实现转换的关键是:光纤与微波芯片的对准和稳定连接需要一套用于x、y和z精密移动的位移台。实验中使用了attocube公司的 ANPx101/RES/LT-linear x-nanopositioner,ANPz101/RES/LT-linear z-nanopositioner,ANPx101/ULT/RES+/HV-Linear x-Nanopositioner和ANPz102/ULT/RES+/HV-linear z-nanopositioner系列mk环境兼容的位移台。attocube公司是上著名的端环境纳米精度位移器制造商,已为全科学家生产了4000多套位移系统,用户遍及全球著名的研究所和大学。它生产的位移器设计紧凑,体积小,种类包括线性XYZ线性位移器、大角度倾角位移器、360度旋转位移器和纳米精度扫描器。图三 attocube低温强磁场位移器,扫描器,及3DR旋转台低温mK纳米精度位移台技术特点如下: 参考文献:[1] Nature Communications 11, 4460 (2020) [2] PRX Quantum 1, 020315 (2020)
  • 亚纳米皮米激光干涉位移测量技术与仪器
    1 引 言激光干涉位移测量技术具有大量程、高分辨力、非接触式及可溯源性等优势,广泛应用于精密计量、微电子集成装备和大科学装置等领域,成为超精密位移测量领域中的重要技术之一。近年来,随着这些领域的迅猛发展,对激光干涉测量技术提出了新的测量需求。如在基于长度等量子化参量的质量基准溯源方案中,要想实现1×10−8 量级的溯源要求,需要激光干涉仪长度测量精度达0. 1 nm 量级;在集成电路制造方面,激光干涉仪承担光刻机中掩模台、工件台空间位置的高速、超精密测量任务,按照“ 摩尔定律”发展规律,近些年要想实现1 nm 节点光刻技术,需要超精密测量动态精度达0. 1 nm,达到原子尺度。为此,国际上以顶级的计量机构为代表的单位均部署了诸如NNI、Nanotrace 等工程,开展了“纳米”尺度测量仪器的研制工程,并制定了测量确定度在10 pm 以下的激光干涉测量技术的研发战略。着眼于国际形势,我国同样根据先进光刻机等高端备、先进计量的测量需求,制定了诸多纳米计量技术的研发要。可见,超精密位移测量技术的发展对推进我国众多大高端装备具有重要战略意义,是目前纳米度下测量领域逐步发展的重大研究方向。2 激光干涉测量原理根据光波的传播和叠加原理,满足相干条件的光波能够在空间中出现干涉现象。在激光干涉测量中,由于测量目标运动,将产生多普勒- 菲佐(Doppler-Fizeau效应,干涉条纹将随时间呈周期性变化,称为拍频现象。移/相移信息与测量目标的运动速度/位移关系满足fd = 2nv/ λ , (1)φd = 2nL/ λ , (2)式中:fd为多普勒频移;φd为多普勒相移;n 为空气折射率;v 和L 为运动速度和位移;λ 为激光波长。通过对干涉信号的频率/相位进行解算即可间接获得测量目标运动过程中速度/位信息。典型的干涉测量系统可按照激光光源类型分为单频(零差式)激光干涉仪和双频(外差式)激光干涉仪两大类。零差式激光干涉测量基本原理如图1 所示,其结构与Michelson 干涉仪相仿,参考光与测量光合光干涉后,经过QPD 输出一对相互正交的信号,为Icos = A cos (2πfd t + φ0 + φd ) , (3)Isin = A sin (2πfd t + φ0 + φd ) , (4)式中:(Icos, Isin)为QPD 输出的正交信号;A 为信号幅值;φ0 为初始相位。结合后续的信号处理单元即可构成完整、可辨向的测量系统。图1 零差激光干涉测量原理外差式激光干涉仪的光源是偏振态相互垂直且具有一定频差Δf 的双频激光,其典型的干涉仪结构如图2 所示。双频激光经过NPBS 后,反射光通过偏振片发生干涉,形成参考信号Ir;透射光经过PBS,光束中两个垂直偏振态相互分开,f2 光经过固定的参考镜反射,f1 光经运动的测量镜反射并附加多普勒频移fd,与反射光合光干涉后形成测量信号Im。Ir = Ar cos (2πΔft + φr ) , (5)Im = Am cos (2πΔft + φm ), (6)式中:Δf、A 和φ 分别为双频激光频差、信号幅值和初始相位差。结合式(5)和式(6),可解算出测量目标的相位信息。图2 外差激光干涉测量原理零差式激光干涉仪常用于分辨力高、速度相对低并且轴数少的应用中。外差式激光干涉仪具有更强的抗电子噪声能力,易于实现对多个目标运动位移的多轴同步测量,适用于兼容高分辨力、高速及多轴同步测量场合,是目前主流的干涉结构之一。3 激光干涉测量关键技术在超精密激光干涉仪中,波长是测量基准,尤其在米量级的大测程中,要实现亚纳米测量,波长准确度对测量精度起到决定性作用。其中,稳频技术直接影响了激光波长的准确度,决定激光干涉仪的精度上限;环境因素的变化将影响激光的真实波长,间接降低了实际的测量精度。干涉镜组结构决定光束传播过程中的偏振态、方向性等参数,影响干涉信号质量。此外,干涉信号相位细分技术决定激光干涉仪的测量分辨力,并限制了激光干涉仪的最大测量速度。3. 1 高精度稳频技术在自由运转的状态下,激光器的频率准确度通常只有±1. 5×10−6,无法满足超精密测量中10−8~10−7的频率准确度要求。利用传统的热稳频技术(单纵模激光器的兰姆凹陷稳频方法等),可以提高频率准确度,但系统中稳频控制点常偏离光功率平衡点,输出光频率准确度仅能达2×10−7量级,无法完全满足超精密测量的精度需求。目前,超精密干涉测量中采用的高精度稳频技术主要有热稳频、饱和吸收及偏频锁定3 种。由于激光管谐振腔的热膨胀特性,腔长随温度变化呈近似线性变化。因此,热稳频方法通过对谐振腔进行温度控制实现对激光频率的闭环调节。具体过程为:选定稳定的参考频标(双纵模激光器的光功率平衡点、纵向塞曼激光器频差曲线的峰/谷值点),当激光频率偏离参考频标时,产生的频差信号用于驱动加热膜等执行机构进行激光管谐振腔腔长调节。热稳频方法能够使激光器的输出频率的准确度在10−9~10−8 量级,但原子跃迁的中心频率随时间推移受腔内气体气压、放电条件及激光管老化的影响会发生温度漂移。利用稳频控制点修正方法,通过对左右旋圆偏振光进行精确偏振分光和对称功率检测来抑制稳频控制点偏移的随机扰动,同时补偿其相对稳定偏置分量。该方法显著改善了激光频率的长期漂移现象,阿伦方差频率稳定度为1. 9×10−10,漂移量可减小至(1~2)×10−8。稳频点修正后的激光波长仍存在较大的短期抖动,主要源于激光器对环境温度的敏感性,温差对频率稳定性的影响大。自然散热型激光器和强耦合水冷散热型激光器均存在散热效果不均匀和散热程度不稳定的问题。多层弱耦合水冷散热结构为激光管提供一个相对稳定的稳频环境,既能抑制外界环境温度变化对激光管产生的扰动,冷却水自身的弱耦合特性又不影响激光管性能,进而减小了温度梯度和热应力,提高了激光器对环境温度的抗干扰能力,减少了输出激光频率的短期噪声,波长的相对频率稳定度约为1×10−9 h−1。碘分子饱和吸收稳频法将激光器的振荡频率锁定在外界的参考频率上,碘分子饱和吸收室内处于低压状态下(1~10 Pa)的碘分子气体在特定频率点附近存在频率稳定的吸收峰,将其作为稳频基准后准确度可达2. 5×10−11。但由于谐振腔损耗过大,稳频激光输出功率难以超过100 μW 且存在MHz 量级的调制频率,与运动目标测量过程中产生的多普勒频移相近。因此,饱和吸收法难以适用于多轴、动态的测量场合。偏频锁定技术是另一种高精度的热稳频方法,其原理如图3 所示,通过实时测量待稳频激光器出射光与高精度碘稳频激光频差,获得反馈控制量,从而对待稳频激光器谐振腔进行不同程度加热,实现高精度稳频。在水冷系统提供的稳频环境下,偏频锁定激光器的出射光相对频率准确度优于2. 3×10−11。图3 偏频锁定热稳频原理3. 2 高精度干涉镜组周期非线性误差是激光干涉仪中特有的内在原理性误差,随位移变化呈周期性变化,每经过半波长,将会出现一次最大值。误差大小取决光束质量,而干涉镜组是决定光束质量的主导因素。传统的周期非线性误差可以归结为零差干涉仪的三差问题和外差干涉仪的双频混叠问题,产生的非线性误差机理如图4 所示,其中Ix、Iy分别表示正交信号的归一化强度。其中,GR为虚反射,MMS 为主信号,PISn 为第n 个寄生干涉信号,DFSn 为第n 阶虚反射信号。二者表现形式不完全相同,但都会对测量结果产生数纳米至数十纳米的测量误差。可见,在面向亚纳米、皮米级的干涉测量技术中,周期非线性误差难以避免。图4 零差与外差干涉仪中的周期非线性误差机理。(a)传统三差问题与多阶虚反射李萨如图;(b)多阶虚反射与双频混叠频谱分布Heydemann 椭圆拟合法是抑制零差干涉仪中非线性误差的有效方法。该方法基于最小二乘拟合,获得关于干涉直流偏置、交流幅值以及相位偏移的线性方程组,从而对信号进行修正。在此基础上,Köning等提出一种基于测量信号和拟合信号最小几何距离的椭圆拟合方法,该方法能提供未知模型参数的局部最佳线性无偏估计量,通过Monte Carlo 随机模拟后,其非线性幅值的理论值约为22 pm。在外差干涉仪中,双频混叠本质上是源于共光路结构中双频激光光源和偏振器件分光的不理想性,称为第1 类周期非线性。对于此类周期非线性误差,补偿方法主要可以从光路系统和信号处理算法两个方面入手。前者通过优化光路可以将非线性误差补偿至数纳米水平;后者通过椭圆拟合法提取椭圆特征参数,可以将外差干涉仪中周期非线性误差补偿至亚纳米量级;两种均属补偿法,方法较为复杂,误差难以抑制到0. 1 nm 以下。另一种基于空间分离式外差干涉结构的光学非线性误差抑制技术采用独立的参考光路和测量光路,非共光路使两路光在干涉前保持独立传播,从根本上避免了外差干涉仪中频率混叠的问题,系统残余的非线性误差约为数十皮米。空间分离式干涉结构能够消除频率混叠引起的第1 类周期非线性误差,但在测量结果中仍残余亚纳米量级的非线性误差,这种有别于频率混叠的残余误差即为多阶多普勒虚反射现象,也称为第2 类周期非线性误差。虚反射现象源自光学镜面的不理想分光、反射等因素,如图5所示,其中MB 为主光束,GR 为反射光束,虚反射现象普遍存在于绝大多数干涉仪结构中。虚反射效应将会使零差干涉仪中李萨如图的椭圆产生畸变,而在外差干涉仪中则出现明显高于双频混叠的高阶误差分量。图5 多阶虚反射现象使用降低反射率的方法,如镀增透膜、设计多层增透膜等,能够弱化虚反射现象,将周期非线性降低至亚纳米水平;德国联邦物理技术研究院Weichert等通过调节虚反射光束与测量光束间的失配角,利用透镜加入空间滤波的方法将周期非线性误差降低至±10 pm。上述方法在抑制单次的虚反射现象时有着良好的效果,但在面对多阶虚反射效应时作用有限。哈尔滨工业大学王越提出一种适用于多阶虚反射的周期非线性误差抑制方法,该方法利用遗传算法优化关键虚反射面空间姿态,精准规划虚反射光束轨迹,可以将周期非线性误差抑制到数皮米量级,突破了该领域10 pm 的周期非线性误差极限。3. 3 高速高分辨力相位细分技术在激光干涉仪中,相位细分技术直接决定系统的测量精度。实现亚纳米、皮米测量的关键离不开高精度的相位细分技术。相位的解算可以从时域和频域两个角度进行。最为常用的时域解算方法是基于脉冲边缘触发的相位测量方法,该方法利用高频脉冲信号对测量信号与参考信号进行周期计数,进而获取两路信号的相位差。该方法的测量速度与测量分辨力模型可表达为vm/dLm= Bm , (7)式中:vm 为测量速度;dLm 为测量分辨力;Bm 为系统带宽。在系统带宽恒定的情况下,高测速与高分辨力之间存在相互制约关系。只有提高系统带宽才能实现测量速度和测量分辨力的同时提升,也因此极度依赖硬件运行能力。在测量速度方面,外差激光干涉仪的测量速度主要受限于双频激光频差Δf,测量目标运动产生的多普勒频移需满足fd≤Δf。目前,美国的Zygo 公司和哈尔滨工业大学利用双声光移频方案所研制的结构的频差可达20 MHz,理论的测量速度优于5 m/s。该方法通过增加双频激光频差来间接提升测量速度,频差连续可调,适用于不同测量速度的应用场合,最大频差通常可达几十MHz,满足目前多数测量速度需求。从干涉结构出发,刁晓飞提出一种双向多普勒频移干涉测量方法,采用全对称的光路结构,如图6所示,获得两路多普勒频移方向相反的干涉信号,并根据目标运动方向选择性地采用不同干涉信号,保证始终采用正向多普勒频移进行相位/位移解算。该方法从原理上克服了双频激光频差对测量速度的限制,其最大测量速度主要受限于光电探测器带宽与模/数转换器的采样频率。图6 全对称光路结构在提升测量分辨力方面,Yan 等提出一种基于电光调制的相位调制方法,对频率为500 Hz 的信号进行周期计数,该方法实现的相位测量标准差约为0. 005°,具有10 pm 内的超高位移测量分辨力,适用于低速测量场合。对于高速信号,基于脉冲边缘触发的相位测量方法受限于硬件带宽,高频脉冲频率极限在500 MHz 左右,其测量分辨力极限约为1~10 nm,难以突破亚纳米水平。利用高速芯片,可以将处理带宽提升至10 GHz,从而实现亚纳米的测量分辨力,但成本较大。闫磊提出一种数字延时细分超精细相位测量技术,在硬件性能相同、采样频率不变的情况下,该方法利用8 阶数字延迟线,实现了相位的1024 电子细分,具有0. 31 nm 的位移测量分辨力,实现了亚纳米测量水平。该方法的等效脉冲频率约为5 GHz,接近硬件处理极限,但其测量速度与测量分辨力之间依旧存在式(7)的制约关系。德国联邦物理技术研究院的Köchert 等提出了一种双正交锁相放大相位测量方法,如图7所示,FPGA 内部生成的理想正交信号分别与外部测量信号、参考信号混频,获取相位差。利用该方法,可以实现10 pm 以内的静态测量偏差。双正交锁相放大法能够处理正弦模拟信号,充分利用了信号的频率与幅值信息,其测量速度与测量分辨力计算公式为vm/0. 1λ0= Bm, (8)dLm/0. 5λ0=Bs/dLc, (9)式中:Bs为采样带宽;dLc为解算分辨力。图7 双正交锁相方法测量原理可见,测量速度与测量分辨力相互独立,从原理上解决了高测速与高分辨力相互制约的矛盾,为激光干涉仪提供了一种兼顾高速和高分辨力的相位处理方法。在此基础上,为了适应现代工业中系统化和集成化的测量需求,美国Keysight 公司、Zygo 公司及哈尔滨工业大学相继研发出了光电探测与信号处理一体化板卡,能够实现高于5 m/s 的测量速度以及0. 31 nm 甚至0. 077 nm 的测量分辨力。此外,从变换域方面同样可以实现高精度的相位解算。张紫杨等提出了一种基于小波变换的相位细分方法,通过小波变换提取信号的瞬时频率,计算频率变化的细分时间,实现高精度的位移测量,该方法的理论相位细分数可达1024,等效位移精度约为0. 63 nm。Strube 等利用频谱分析法,从信号离散傅里叶变换(DFT)后的相位谱中获取测量目标的位移,实现了0. 3 nm 的位移测量分辨力。由于采用图像传感器为光电转换器,信号处理是以干涉条纹为基础的,适用于静态、准静态的低速测量场合。3. 4环境补偿与控制技术环境中温度、气压及湿度等变化会引起空气折射率变化,使得激光在空气中传播时波长变动,导致测量结果产生纳米量级的误差。环境误差补偿与控制技术是抑制空气折射率误差的两种重要手段。补偿法是修正空气折射率误差最常用的方法,具有极高的环境容忍度。采用折光仪原理、双波长法等可以实现10−7~10−8 量级的空气折射率相对测量不确定度。根据Edlen 经验公式,通过精确测定环境参数(温度、湿度和大气压等),可以计算出空气折射率的精确值,用于补偿位移测量结果,其中温度是影响补偿精度的最主要因素。采用高精度铂电阻传感器,设备可以实现1 mK 的温度测量精度,其折射率的补偿精度可达10−8量级,接近Edlen 公式的补偿极限。环境控制技术是保证干涉仪亚纳米测量精度的另一种有效方法。在现行的DUV 光刻机中,采用气浴法,建立3 mK/5 min 以内恒温、10 Pa/5 min 以内恒压、恒湿气浴场,该环境中能够实现10−9~10−8 量级空气折射率的不确定度。对于深空引力波探测、下一代质量基准溯源等应用场合,对激光干涉仪工作的环境控制要求更为严苛,测量装置需置于真空环境中,此时,空气折射率引入的测量误差将被彻底消除。4 激光干涉测量技术发展趋势近年来,超精密位移测量的精度需求逐渐从纳米量级向亚纳米甚至皮米量级过渡。国内在激光干涉仪中的激光稳频、周期非线性误差消除和信号处理等关键技术上均取得了重大的突破。在LISA 团队规划的空间引力波探测方案中,要求在500 万千米的距离上,激光干涉仪对相对位移量需要具有10 pm 以内的分辨能力。面对更严苛的测量需求,超精密位移测量依然严峻面临挑战。激光干涉测量技术的未来发展趋势可以归结如下。1)激光波长存在的长期漂移和短期抖动是限制测量精度提升的根本原因。高精度稳频技术对激光波长不确定度的提升极限约为10−9量级。继续提升激光波长稳定度仍需要依托于下一阶段的工业基础,改善激光管本身的物理特性,优化光源质量。2)纳米级原理性光学周期非线性误差是限制激光干涉仪测量精度向亚纳米、皮米精度发展的重要瓶颈。消除和抑制第1 类和第2 类周期非线性误差后,仍残余数十皮米的非线性误差。由于周期非线性误差的表现形式与耦合关系复杂,想要进一步降低周期非线性误差幅值,需要继续探索可能存在的第3 类非线性误差机理。3)测量速度与测量分辨力的矛盾关系在动态锁相放大相位测量方法中得到初步解决。但面对深空引力波探测中高速、皮米的测量要求,仍然需要进一步探索弱光探测下的高分辨力相位细分技术;同时,需要研究高速测量过程中的动态误差校准技术。高速、高分辨力特征依旧是相位细分技术今后的研究方向。全文下载:亚纳米皮米激光干涉位移测量技术与仪器_激光与光电子学进展.pdf
  • ALIO六轴位移台Hybrid Hexapod® 重新定义纳米加工和精 准对位贴合技术!
    ALIO六轴位移台Hybrid Hexapod® 重新定义纳米加工和精 准对位贴合技术!自昊量光电推出以来全新的六轴位移台,ALIO Industries的Hybrid Hexapod® 彻底改变了6D运动的方法,并重新定义了运动控制在需要平整度和直线度加上刚度的应用中的作用,如纳米加工和精 准对位贴合技术中的应用。ALIO工业公司总裁Bill Hennessey表示:“在6自由度(6DOF)纳米技术应用领域,Hybrid Hexapod® 技术允许在纳米级精度的运动中提供身体所有6DOF性能的文件证明。因此,它是独 一 无 二的,这是第 一次成为可能。我们现在看到领 先技术研发人员在光学、半导体、制造、计量、激光加工和微加工领域致力于纳米应用,并取得了以前无法企及的成功。”所有的传统六足位移台运动系统都在三维空间内运行,并且在所有的六个自由度上都存在误差。然而,传统六足位移台的运动系统通常只能用单自由度的运动数据来表征。这种做法在几个自由度上留下了误差来源,特别是在平面和直线度方面,这是纳米级别的关键精度需求。所以说,一个传统的六足位移台在测量行程的平整度和直线度时,每轴会损失几十微米的精度。庆幸的是,Hybrid Hexapod® 完全克服了这些问题。Hennessey继续说道:“因为传统六足位移台有六个独立控制的连杆连接在一起,移动一个共同的平台,平台的运动误差将是所有连杆和关节误差的函数。众所周知,传统六足位移台在执行z轴运动时具有最 佳的精度和可重复性,因为所有连杆在相同的相对连杆角上执行相同的运动。然而,当任何其他X、Y、俯仰、偏航或摇摆运动被指令时,由于所有连杆执行不同的运动,传统六足位移台的精度和几何路径性能大幅下降。传统六足位移台的关节不精确,运动控制器无法实现正运动学和逆运动学方程,因此误差的来源更加明显。”Hybrid Hexapod® 由ALIO开发,旨在解决传统传统六足架设计的关键弱点,以及堆叠串行级的弱点,并在运动过程中实现纳米级的精度、可重复性和高完整性的平面和直线度。它采用了一个三脚架平行运动学结构来提供Z平面和尖 端/倾斜运动,集成了一个整体串行运动学结构来进行XY运动。一个旋转平台集成到三脚架的顶部(或下面,根据应用需要)提供360度的连续偏航旋转。在这种混合设计中,每个轴可以定制,提供从毫米到1米以上的行程范围,同时保持纳米级的精度。Hennessey总结道:“让我们看看4K镜头的制造商。典型的4K镜头需要极其高科技的材料技术,精密的组装实践,以及非常复杂的制造工艺和技术。所有方向的公差几乎为零用于制造透镜的制造过程经常会导致误差,这就是为什么它们需要不断的主动对准。 传感器和镜头对齐,多个目标沿着镜头投影到传感器,然后拍摄图像。调制传递函数(MTF)总是由主动对准装置不断监测,以保持每个MTF值在预先确定的范围内。当满足限度时,用紫外光对胶粘剂进行部分固化,然后再进行完全热固化。这确保了在对准镜头和传感器平面时的极端准确性。Hybrid Hexapod® 被证明是这种应用的完美选择,因为它的绝 对重复性和精度可以一次又一次地产生准确的结果。” “必须激励在可能的前沿工作的工程师提出更多要求,因为他们看到这项技术可以实现其他人无法实现的目标,具有促进创新的潜力,并且可以优化制造的效率和成本效益。Hybrid Hexapod® 比传统六足位移台精度高出几个数量级,刚性提高100倍,速度提高30倍,可用工作范围是传统六轴位移台的10倍。 和传统六足设备同类型型号主要参数对比优势关于生产商:ALIO Industries 成立于 2001 年,由一支由杰出工程师组成的无与伦比的团队推动,他们痴迷于纳米级运动控制、客户成功以及尽可能突破感知界限。今天,ALIO非常重视对客户的响应。作为一家公司,我们一直专注于纳米级精度,因此我们拥有声誉、知识库和稳定性,这在需要超精确和可靠的运动控制时是无法比拟的。与 ALIO 作为您的合作伙伴,您将与一个强大、完善、财务稳定、全球认可和受人尊敬的品牌合作,为各种行业领 先客户提供服务。我们培养伙伴关系的基本含义,相信当知识在整个团队中公开共享时,结果总是更好。这也使我们能够创造性地为任何应用找到实用的运动控制解决方案。ALIO 的团队以诚实、正直和热情为特征。我们专注于成功,而不是为了现金流而出售解决方案。这就是性格!这就是为什么我们在纳米级运动控制解决方案领域享有无与伦比的声誉。上海昊量光电作为ALIO在中国大陆地区最 大的代理商,为您提供专业的选型以及技术服务。对于ALIO有兴趣或者任何问题,都欢迎通过电话、电子邮件或者微信与我们联系。 如果您对六轴位移台有兴趣,请访问上海昊量光电的官方网页:https://www.auniontech.com/details-1529.html欢迎继续关注上海昊量光电的各大媒体平台,我们将不定期推出各种产品介绍与技术新闻。关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是目前国内知 名光电产品专业代理商,也是近年来发展迅速的光电产品代理企业。除了拥有一批专业技术销售工程师之外,还有拥有一支强大技术支持队伍。我们的技术支持团队可以为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等工作。秉承诚信、高效、创新、共赢的核心价值观,昊量光电坚持以诚信为基石,凭借高效的运营机制和勇于创新的探索精神为我们的客户与与合作伙伴不断创造价值,实现各方共赢!您可以通过我们昊量光电的官方网站www.auniontech.com了解更多的产品信息,或直接来电咨询4006-888-532。

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  • Attocube mK纳米位移台在分数量子霍尔效应区的非线性光学中的应用
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    近日,欧盟提议,将纳米材料划入欧盟的“REACH”系统(负责化学物质的注册、评估、批准、限制)中,并要求在纳米产品的使用标签上,标明其含有纳米材料。比利时消费者保护和环境保护的部长PaUL Magnette在本周举行的关于纳米材料的可追溯性会议上称,消费者日常生活中使用的纳米材料的数量正在呈上涨的趋势,但消费者对纳米材料并不了解。当前的法律法规中,并没有关于纳米材料的使用标签要求以及它可能会给消费者带来的潜在危险,这一点是不能被民众接受的。此外,Magnette表示,使纳米材料被人们普遍接受和认可的唯一途径是,减少其使用功效中的不确定因素。据了解,到目前为止,全球并未有任何国家制定出关于纳米科技的详细法规。

  • 【资料】纳米新技术(共3讲)

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    纳米升降台,纳米升降平台由中国领先的进口光学精密仪器旗舰型服务商-孚光精仪进口销售,精通光学,服务科学,先后为北京大学,中科院上海光机所,中国工程物理研究院,航天3院,哈工大,南开,山东大学等单位提供优质进口的纳米升降台,纳米升降平台,精密升降台。这款纳米升降台是美国进口的短行程的精密升降台,Elevator Stage,纳米升降平台特别适合竖直的Z轴应用,它具有极佳的上下定位功能,超高分辨率,超高重复精度和机械稳定性。产品特色:这款纳米升降台采用高密度交叉滚珠导向系统用于竖直导向,确保最大的稳定性。单立柱式的X滚珠导向系统提供了适度的高刚性,使得这款纳米定位台具有极小的滞后和相当大的承载能力。纳米升降台应用:这款纳米定位台比较适合对Z轴垂直升降精度较高要求的应用。比如,光学成像系统中焦平面的准直,半导体测试,视频测量等。纳米升降台参数行程:4mm驱动系统:无刷伺服-丝杆驱动最大速度:20mm/s最大负载;10kgTTL分辨率:100nm, 50nm, 25nm, 12.5nm, 10nm, 1nm重复精度:5x分辨率
  • 纳米位移平台
    纳米位移平台,真空纳米位移台由中国领先的进口光学精密仪器旗舰型服务商-孚光精仪进口销售,先后为北京大学,中科院上海光机所,中国工程物理研究院,航天3院,哈工大,南开,山东大学等单位提供优质进口的纳米位移平台,真空纳米位移台,纳米位移台.这款纳米位移平台是美国进口的高速高精度真空纳米位移台,它采用先进技术设计, 具有单轴或精密的双轴配置两种选择, 适合高真空环境和非磁性定位应用.美国进口高精度低价格系列纳米定位台,采用了陶瓷伺服电机驱动,非常适合要求精度达到纳米或压纳米的高精度和高重复精度的应用,例如:精密生命科学仪器、显微成像、纳米准直、微纳加工、光学精确定位等。X-TRIM 系列纳米位移台特色 10nm分辨率非接触线性编码系统双驱动任选:线性伺服或压电驱动高密度滚珠传导增加稳定性超紧凑的单轴或双轴纳米位移台紧凑型封装可真空使用超强工作能力,大吞吐量采用无铁芯直接驱动直线电机,驱动轴位于纳米位移台的中心线, 这种设计消除了非中心驱动导致的偏航,空回等问题.纳米位移台集成了一个高分辨率(12.5nm)非接触式线性编码器,它为闭环的伺服系统工作操作提供了精密反馈, 它的标准配置就可以提供纳米精度的定位.纳米位移平台使用能够了精密的滚珠导向系统确保了位移平台高精度性能和严格的轨迹控制。纳米位移平台也适合OEM使用,它具有较低抛面和较小尺寸,采用模块化设计,用户可堆叠使用创建多轴多部件系统。这款纳米位移平台使用了非接触式直接驱动技术,提供坚固,精确,高速的定位,满足高频率大工作量的需要。纳米定位平台使用了先进的无铁直线电机直接确定技术,确保最优异的纳米级定位性能。这款纳米定位台提供了高速度,高精度,高分辨率,高性能的卓越表现。它与传统的丝杠驱动或压电驱动相比,具有更大的工作效率和吞吐量。参数行程(mm): 25和50mm(单轴或双轴)驱动系统: 无铁芯直线电机或陶瓷伺服电机最大加速度: 由负载决定最大速度: 200mm/s (无负载时)最大推力: 24N最大负载: 2Kg精度: +/-1um/25mmTTL分辨率: 1-100nm/脉冲构造材料: 铝合金主体, 灰色氧化镀膜重复精度: 5倍精度 XT 25 XT 50 XT 2525 XT 5050 Travel Length (mm) 25 mm 50 mm 25 x 25 mm 50x 50 mm Trajectory Control Accuracy Linear Encoder ± 1.0 &mu m ± 2.0 &mu m ± 2.0 &mu m ± 4.0 &mu m Straightness/Flatness ± 1.0 &mu m ± 1.0 &mu m ± 2.0 &mu m ± 2.0 &mu m Yaw/Pitch/Roll 5 arc-sec 5 arc-sec 10 arc-sec 10 arc-sec 2 axis system Orthogonality Standard Grade NA NA 5 arc-sec 5 arc-sec High Precision NA NA 2 arc-sec 2 arc-sec Extra High Precision NA NA 1 arc-sec 1 arc-sec
  • 黄骅亚龙仪器仪升降台升降平台
    其它:升降高度280mm承重30kg 升降台Go up estalation stage一、概况及用途: 升降台的生产是以钢板镀铬、不锈钢板、电木板等材料,经过冲截成需要的尺寸,进行钻孔、喷膝等工艺最后用螺丝组装而成。它适用于各科研、医疗卫生、院校和工矿企业等单位化验室,在进行化验、滴定分析操作时根据支架各种仪器的特点和操作时需要的高低,用升降台来调整配合仪器的高度,使整个化验、滴定操作较方便的进行。二、使用方法: 取升降台放于化验或滴定操作的支架仪器需要配合的位置上,先旋转升降的螺丝柄将开降台的平面调整到适当的高度、再将需:要配合的仪器置于升降台的平面上,即可进行操作。
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