光學籠式系統設計範例

光學籠式系統設計用於模組化和靈活應用，是複雜光學對位系統的高精密替代品。籠式系統由支桿和平板建構而成，允許用戶透過添加額外元件多次修改系統設計，例如添加光學鏡座和直角支架。請瀏覽TECHSPEC®光學籠式系統，以瞭解完整產品系列。

請參考以下獨特的設計示例，從中瞭解有關光學籠式系統的用途。每個設計都可應用於大型系統中，並提供熟悉的籠式系統功能。例如，圖1展示了由四個元件組合而成的系統設計示例，這四個元件是：#85-632 25mm標準籠式平板、#85-664籠式平板直角支架、#85-488直徑6mm長度100mm的籠式支撐桿，以及#85-543外徑25mm直徑20mm的籠式系統透鏡鏡座。

圖 1：光學籠式系統元件樣品#85-632、#85-664、#85-488和#85-543

注意：上述系統設計只是其中一例，使用者可以在設計中使用其他尺寸的元件。

光學籠式系統設計示例包括

• 立方體
• 直角支架接合
• 框架固定架
• 旋轉接合
• 彎肘望遠鏡
• 可互換光學鏡座
• 壓圈對

設計示例1：光學籠式系統立方體

光學籠式系統立方體是基本設計，允許光路的增加和相交，或將系統彎曲90°。TECHSPEC®籠式系統球形擁有超卓的剛性，而立方體系統則能夠提供更高的靈活性，並可使用籠式系統平板和籠式系統平板直角支架進行設計。利用不同內徑的平板，使用者可客製立方體以滿足不同的應用需求，提供最適用於任何應用的立方體。例如，圖2展示的立方體系統使用了六個#85-632 25mm標準籠式平板和八個#85-664籠式平板直角支架。

注意：請不要在所有籠式系統元件連接好之前擰緊調節螺釘。要瞭解如何輕鬆整合，下載SolidWorks®的完整元件設計示例1（ZIP 1.1MB）。

設計示例2：光學籠式系統直角支架接合

與設計示例1所示的立方體系統一樣，使用者也可以使用籠式系統元件組成角度為30°、60°和90°的接合。直角支架接合被廣泛用於許多設定中，因此直角支架是許多籠式系統設定的關鍵元件。角度為30°、60°和90°的接合能夠以兩個籠式系統平板（如#85-632）、兩個#85-617 25mm固定角度安裝平板以及四個#85-664籠式平板直角支架構建而成。要瞭解如何輕鬆整合，下載SolidWorks®的完整元件設計示例2（ZIP 1.5MB）。

設計示例3：光學籠式系統框架固定架

延伸自設計示例2，使用者可以添加框架固定架，以連接立方體系統或直角支架接合。連接數個接合和元件時，可以使用TECHSPEC® 6mm籠式系統支撐桿將光軸固定。籠式系統可以由兩個或四個支撐桿構建而成。對於長距離系統，四個支撐桿能夠增加整體系統的穩定性，而兩個支撐桿則簡化系統的設計，並且使光學元件能夠輕鬆固定於籠式系統中。

連接6mm籠式系統支撐桿至籠式系統平板時，建議將每個平板放在實驗臺等的平面上，然後將每個支撐桿與合適尺寸的孔連接。接下來，使用定位螺絲固定支撐桿。要瞭解如何輕鬆整合，下載SolidWorks®的完整元件設計示例3（ZIP 1.1MB）。

設計示例4：光學籠式系統旋轉接合

TECHSPEC®籠式系統角度調整平板用於在籠式系統光路內添加固定的30°、60°和90°彎曲。針對需要特製角度位置的應用，旋轉接合是角度調整平板的理想替代品。舉例來說，結合使用一對#85-670旋轉轉接環平板與一個#85-692接桿安裝轉接環，可進行180°的連續性角度調整。每個旋轉轉接環平板都備有三個M3固定螺絲，可用於固定角度。以此旋轉接合設計為例，所用元件包括兩個#85-632籠式系統平板、四個#85-670旋轉轉接環平板、兩個#85-692接桿安裝轉接環、八個#85-488直徑為6mm和長度為100mm的支撐桿，以及兩個#85-664籠式平板直角支架。要瞭解如何輕鬆整合，下載SolidWorks®的完整元件設計示例4（ZIP 2MB）。

圖 4：光學籠式系統平板與四個6mm支撐桿說明

設計示例5：光學籠式系統分光鏡

光學籠式系統的另一實際用途是依照設計示例4的設計結構來構建分光鏡。除了旋轉接合之外，構建分光鏡需要兩個籠式系統光學鏡座（如#85-543）、一個用於安裝#58-544 100μm x 3mm已安裝的精密排氣口的透鏡鏡座（如#58-543），以及一個稜鏡。

要準確地看到稜鏡產生的光譜，將兩個透鏡固定安裝在分光鏡臂上。請記住，對於克卜勒式設計分光鏡，籠式系統平板是由定焦透鏡1和2結合而成。然後，使用固定螺釘，沿著固定架將平板固定到位。再使用壓圈將透鏡安裝於透鏡鏡座上。接著，將鏡座與對應的平板內徑連接，並使用固定螺釘將其固定。

分光鏡的第二個臂包含兩個籠式系統平板，用於將光線引導至稜鏡。平板外層配有用於固定光纖的光線轉接器。第二平板配有100μm x 3mm精密排氣口，該排氣口是以透鏡鏡座固定。然後，將透鏡鏡座滑入，並用固定螺釘固定。旋轉接合適用於此設計中，這是因為其所包含的分光鏡能夠以不同角度進行調整，確保光譜完整進入稜鏡中，且不會出現任何剪切情況。

圖 6：光學籠式彎肘望遠鏡說明

圖 7：光學籠式系統分光鏡

設計示例6：光學籠式系統可互換光學鏡座

#85-717 25mm可互換光學鏡座與 #85-641 30mm側邊插入安裝平板的結合使用，可以簡化在籠式系統內添加或移除光學元件的過程。安裝平板的60°切口讓光學鏡座能夠輕易地滑進滑出，無需在籠式系統內拆卸和重組。使用固定螺釘將安裝平板穩固於光學鏡座內，在不損失精密度的同時提供靈活性。這個由兩個元件組合而成的裝配可以和各種籠式系統設定結合使用。要瞭解如何輕鬆整合，下載SolidWorks®的完整元件設計示例7（ZIP 963KB）。

設計示例7：光學籠式系統壓圈對

要將透鏡或濾光片等光學元件安裝於籠式系統套管內，可以使用一對壓圈。例如，使用一個30mm外徑的套管和10mm長度的外套管（如#85-589），再使用相應光學直徑的壓圈。如果應用使用的是直徑25mm的光學元件，通光孔徑23mm的#85-597壓圈是理想之選。

要將各元件連接在一起，將一個壓圈穿過加長套管，直至壓圈固定於合適位置上。輕輕地將光學元件放在壓圈上，使光學元件的表面貼緊壓圈的表面。然後，將第二個壓圈穿過，直至接觸到光學元件，並將其固定到位。

注意：為避免光學元件損壞，請勿將壓圈轉緊。與設計示例7一樣，光學籠式系統壓圈對是各籠式系統應用的關鍵元件。要瞭解如何輕鬆實現整合，下載SolidWorks®的完整元件設計示例8（)。

圖 8：光學籠式系統可互換光學鏡座說明

圖 9：光學籠式系統壓圈對說明

前面所述的7個設計示例只是無限設計結構中數個利用TECHSPEC光學籠式系統構建的設計結構。不論是何種應用，或是設定複雜性如何，籠式系統都能提供一系列廣泛的元件。請閱讀有關籠式系統各元件功能的資訊，以瞭解其靈活性、多元性、精密度以及整合能力。