First Mechanical Design

First Mechanical Design Corporation (FMD)について

First Mechanical Design (FMD)は、ミラーマウントなど超高性能、高品質光学機器の製造販売を行なっている会社です。
「日本発。世界標準」を開発コンセプトとして、特許を取得し、2005年1月から製造・販売。
多数の大学・研究機関へ販売実績があり、高い評価を受けています。

当社はFirst Mechanical Design Corporationの代理店です。

製品メニュー

ミラーマウント

ミラーマウント / MM1000S_R_M

2015年産業「貢献賞」受賞
MM1000Sは東京大学古澤明研究室と玉川大学政田元太准教授と共同開発を行ない、32個もの数量で構成された大規模干渉計での評価テストで比類のない操作性と驚異的な長期安定性(ビジビリティが99%を1週間以上維持)を実現致しました。これは独自に開発した新機構「M-Ring」(特許第4963071号:古澤明教授・政田元太准教授・FMDの三者共同出願)によりバックラッチレスを実現したことと、従来に無かった0.15 mmピッチの微細、且つ殆ど遊びの無い超精密ネジの製造方法を確立したことに依ります。その結果、コンパクトなデザインで、尚且つ微調整が可能と言う、二つの背反する機能を有し、比類のない操作性と驚異的な長期安定性をもつミラーマウントを実現致しました。

評価データ

設計図

背面

32個干渉計

仕様・特徴

素材 超々ジュラルミン
表面処理 アルマイト(梨地染色/FMD Blue)
最大厚さ 37.5 mm 以下(標準調整位置 ※印1.3 mm にて)
質量 約88g(但し、ミラー重量を除きます)
ミラーサイズ φ1”、厚み=3~9.5 mm 程度
本体固定 下からM6ネジ1本で固定(ペデスタルポストへの取付が容易)
調整ネジ ピッチ0.15 mm、三点独立調整型
三点の調整ネジを同量移動させる事によって反射面の位置を変えることが可能です
調整角度
(あおり・回転方向)
±3°
但し、調整角度は標準調整位置(*印1.3 mm)での片軸ずつの最大値とする
分解能 0.00125°( = 0.45°/ 360°、22μrad)
1°回転させたときの変位量(角度)で1回転させると0.45°変位します
その他
  • 透過で使用可能です(片方向のみ)
    直進:φ11.6°
    45°透過:φ8.4( 図示:ビームスプリッタの厚みが5 mm の時の最大値 )
  • 鏡対象モデルもあります(MM1000S_L_M)
  • 底面にはペデスタルポストへの固定用M6TAP穴(有効深さ10 mm)を設けて居ります
  • 全ての製品にレーザ干渉計による評価データを添付致します
  • あおり方向と回転方向に装着されているφ12穴付ノブは特殊工具(SCR-ADJ)を使用することにより、バックラッシの少ない極めて微細な調整を行なうことが可能になります
  • M-Ring搭載(特許第4963071号)
  • ソフトロック機構搭載(特願2005-352867)

1インチ ミラーマウント / MH100IH_254

MH100IH_254はMM1000Sの物づくりのノウハウを基に開発されたミラーサイズ1インチのミラーマウントです。プロトタイプの評価データ(当社出荷データ測定用干渉計で測定した参考データ)にも表れているように、Visibilityも非常に安定しています。取付面を変えることにより透過方向も1つの部品で左右両方向使用可能です。外形サイズもコンパクトなので余分なスペースも取らないユースフルなミラーマウントです。また、調整ネジもMM1000Sと同様にピッチ0.15 mm の超精密ネジを搭載しており、下記写真の様にオーバーノブを装着することにより更に微調整を行うことが可能となっています。

評価データ

設計図

背面

オーバーノブ装着
小型タイプ OVK_18

オーバーノブ装着
小型タイプ 大型タイプ OVK_29

ノブ無しタイプ MH100IH_254HW背面

真空用 MH100IH_254V正面

真空用 MH100IH_254V背面

仕様・特徴

素材 超々ジュラルミン
表面処理 梨地グレーアルマイト
最大厚さ 34.8 mm (標準調整位置*印1.9 mm にて)
質量 約85g(但し、ミラー重量を除きます。)
ミラーサイズ φ1”、厚み=5~9.5 mm
本体固定 M4X(15)六角穴付ボルト(1本)
調整ネジ ネジピッチ0.15 mm、三点独立調整可能
調整角度 ±3°(回転・あおり方向)
但し、調整角度は標準調整位置(*印1.9 mm)での片軸ずつの最大値とする
分解能 0.000823°(0.2963°/360°、14.4μrad)
1°回転したときの変位量(傾斜角度)で1回転で0.2963°変位します
その他
  • 透過で使用可能です
    直進:φ24 ( Clear Aperture)
    45°透過:φ14.7( 図示:ビームスプリッタの厚みが5 mmの時の最大値 )
  • ミラー固定用ネジは接触面が樹脂製(POM)なので、ミラーにダメージを与えること無く固定することが出来ます
  • ソフトロック機構搭載(特願2005-352867)
  • 専用工具(SCR-ADJ)又は六角レンチで調整を行なうノブ無しモデル(MH100IH_254HW)もございます
    (写真「ノブ無しタイプMH100IH_254HW背面」をご参照願います)
  • 真空用(10-6Torr (1.33-4Pa))もオプション対応可能です
    (外観は実装例写真のように真空仕様のアルマイト処理または無電解Niメッキ処理とし、仕様詳細につきましてはお問い合わせ下さい)

1/2インチ ミラーマウント / MH050IH_127R

MH050IH_127R(またはMH050IH_127L)はMM1000Sの物づくりのノウハウを基に開発されたミラーサイズ1/2インチ用のミラーマウントです。プロトタイプの評価データ(当社出荷データ測定用干渉計で測定した参考データ)にも表れているように、Visibilityは非常に安定しています。外形サイズもコンパクトなので余分なスペースも取らないユースフルなミラーマウントです。45°透過も可能で、左右方向どちらか一方ですが、両タイプご用意がございます。調整ネジもMM1000Sと同様にピッチ0.15 mm の超精密ネジを搭載しております

評価データ

設計図

背面

専用ツール:SCR_ADJ

仕様・特徴

素材 超々ジュラルミン
表面処理 アルマイト(梨地/グレー)
最大厚さ 28.1 mm (標準調整位置*印1.3 mm にて)
質量 約49g(但し、ミラー等付属品重量を除く)
ミラーサイズ φ1/2”、厚み=3~6.35 mm 程度
固定ネジ M4X10六角穴付ボルト(上から1本で固定)
調整ネジ ネジピッチ0.15 mm、三点独立調整可能
調整角度 ±3°
但し、調整角度は標準調整位置(*印1.3 mm)での片軸ずつの最大値とする
分解能
(回転方向)
0.00125°(=0.45°/360°、22μrad)
1°回転したときの変位量(角度)で1回転で0.45°移動します
分解能
(あおり方向)
0.00134°(=0.48°/360°、23.6μrad)
1°回転したときの変位量(傾斜角度)で1回転で0.48°移動します
その他
  • 透過で使用可能です(片方向のみ)
    直進:φ11.2
    45°透過:φ6( 図示:ビームスプリッタの厚みが3 mm の時の最大値 )
  • 鏡対象モデルのMH050IH_127Lもあります。
  • 回転方向と煽り方向の調整ネジは特殊工具(SCR-ADJ)を使用するとバックラッシの少ない極めて微細な調整が行えます。
  • ソフトロック機構搭載(特願2005-352867)

2インチ ミラーマウント / MH200IH_381

MH200IH_381はMM1000Sの物づくりのノウハウを基に開発された2インチ用のミラーマウントです。プロトタイプの評価データ(当社出荷データ測定用干渉計で測定した参考データ)にも表れているように、Visibilityは非常に安定しています。片側の透過光サイズは小さくなりますが、45°左右両方向同時透過も可能です。調整ネジもMM1000Sと同様にピッチ0.15 mm の超精密ネジを搭載しております。

評価データ

設計図

背面

ノブ無しタイプ:MH200IH_381HW

仕様・特徴

素材 超々ジュラルミン
表面処理 梨地グレーアルマイト
最大厚さ 39.8 mm (標準調整位置*印3.2 mm にて)
質量 167g(但し、ミラー重量を除きます。)
ミラーサイズ φ2”、厚み=5~9.5 mm 程度
固定ネジ M4X15六角穴付ボルト(1本)
調整ネジ ネジピッチ0.15 mm (170TPI)、三点独立調整方式
調整角度 ±3°(回転・あおり方向)
但し、調整角度は標準調整位置(*印寸法3.2)での片軸ずつの最大値とする
分解能 (回転方向) 0.000477°(8.3μrad)
1°回転したときの変位量(傾斜角度)で1回転で0.172°変位します
その他
  • 透過で使用可能です
    直進:φ48 (Clear Aperture)
    45°透過:φ31, φ16左右両方向同時透過( 図示:ビームスプリッタの厚みが8 mm の時の最大値
  • 取付面を90°変えて固定すれば透過の方向を逆に出来ます。
  • 専用工具(SCR-ADJ)及び六角レンチで調整を行なうノブ無しモデル(MH200IH_381HW)のご用意もあります(写真「ノブ無しタイプ:MH200IH_381HW」をご参照願います)
  • 真空用もオプション対応可能です
    (仕様詳細につきましてはお問い合わせ下さい)
  • ソフトロック機構搭載(特願2005-352867)

1インチミラーマウント(モータードライブ型) / MH100IH_MDRV

MH100IH_MDRV は回転方向とあおり方向をDCギアドモータにより遠隔操作が可能な1インチ用ミラーマウントです。専用コントローラの速度調整用ボリュームを低速側に調整すれば干渉計のVisibility調整も可能です。調整完了後は特殊メカニズムにより位置が狂うことなく保持されますのでプロトタイプの評価データ(当社出荷データ測定用干渉計で測定した参考データ)にも表れているように、Visibility は非常に安定しています。取付面を変えることにより透過方向も1つの部品で左右両方向使用可能です。外形サイズも従来のモータドライブ付ミラーマウントより非常にコンパクトなので(下記図面にモータは2軸共含まれます)余分なスペースも取らないユースフルなミラーマウントです。

評価データ

設計図

専用コントローラー図

背面

専用コントローラ(MDRV_CNT)と本体

仕様・特徴

素材 超々ジュラルミン
表面処理 梨地グレーアルマイト
外形寸法 幅47 × 高47 × 奥行41.8 (mm)
(*1.3/標準調整位置、中継基板・ケーブルAssy除く)
質量 約166g(中継基板及びケーブルAssy含みミラー重量は除く)
ミラーサイズ φ1″、厚み=5~9.5 mm
本体固定 M4X15六角穴付ボルト(1本)
調整ネジ ネジピッチ0.15 mm、三点独立調整可能
(回転方向とあおり方向の2軸はモータドライブ方式)
分解能 0.000823°(0.2963°/360°、14.4μrad)
1°回転したときの変位量(角度)で1回転させると0.2963°変位します
モータはDCギアドモータを使用しているので、低い電圧を短時間印可す ることでより微調整が行えます
その他
  • 透過で使用可能です
    直進:φ24 ( Clear Aperture)
    45°透過:ミラー厚6.35時約φ14
  • コントローラにはACアダプタ(GOFORWARD社製GF12-US0618相当品)が付属しています
  • 本体とコントローラ間のケーブル長は約450 mm です
  • コネクタはD-Sub9ピン(オス)なので、両端にD-Sub9ピン(メス/オス)ケーブルをご用意頂ければ延長することも可能です
  • 調整後電源を切っても調整位置は変わらないので、コントローラからコネクタを外して別のミラーマウント(MH100IH_MDRV)を接続して調整 することも可能です
  • コントローラ背面パネルの「OUT」は外部出力用の予備で仕様詳細につきましてはお問い合わせ下さい

ファイバアライナー

ファイバアライナー/ FA1000S_FP

光ファイバ結合効率98%達成
東京大学古澤明研究室コラボレーションモデルFA1000S_θは自由空間伝播のレーザビームを非球面レンズを通した後に光ファイバに結合させるためのデバイスで、東京大学古澤明研究室の全面的なご協力の基に開発を行いました。このデバイスは2軸のθ調整機構を持ち、光ファイバの入射ポイントを球体の中心から動かすことなく直交する2方向の回転軸を独立に調整することが可能となっており、従来非常に困難であったアライメントが簡単に行えるようになり、長期間の安定性も保てるようになりました。構造は下記に示す通り、特殊加工技術により球体回転素子の中心に光ファイバの入射ポイントが一致するようになっているので、角度調整を行っても入射ポイントは全くと言って良いほど位置ズレを起こすことがありません。このユニークな機構は「球体ジンバル機構」と呼ばれ、東京大学と共同で特許取得済みです(特許第5888775号)。調整ネジは超高安定ミラーマウントMM1000Sで培ったバックラッシの非常に少ないファインピッチネジを使用し、調整後に高い保持力を得られる当社独自のソフトロック機構(特願2005-352867)を採用することにより、高い操作性と長期安定性を実現致しました。東京大学古澤明研究室ではFA1000S_θを下記評価用セットアップ概要図の条件下でアライメントを行った結果、結合効率を98%にまで高めることに成功致しました(2013年1月の時点)。球体ジンバル機構概要図

評価用セットアップ概要図

設計図

背面

球体ジンバル機構コアパーツ

FA1000S_DM
(粗微動マイクロメータヘッド仕様)

仕様・特徴

本体サイズ 168W × 126D × 107H
(調整ノブ及び光ファイバーは除く)
質量 約3.6kg
本体固定 付属のM6 x 12 CAPボルト
Φ6 x Φ12 x 1t ワッシャ3セットを使用
ファイバーアダプタ FC/APC (FC/PCにもご対応可能です)
対応レンズ M12×0.5雄ネジ非球面レンズ
(詳細についてはお問い合わせ下さい)
可動範囲 1.8 – 9.5 mm
(レンズとファイバ間の距離で防塵リングが有効な区間です)
θx軸調整角度 ±5°
θz軸調整角度 ±5°
θx軸分解能 0.0015°(= 0.55°/ 360°、26.2μrad)
1°回転させたときの変位量で、1回転させると0.55°変位します
θz軸分解能 0.0017°(= 0.60°/ 360°、29.7μrad)
1°回転させたときの変位量で、1回転させると0.60°変位します
その他
  • FA1000S_θはフルユニット「FA1000S_FP」での販売になります
  • 「FA1000S_FP」は微調整が必要な箇所にFMDオリジナルの0.15 mm ファインピッチネジを使用しております。その結果、バックラッシやヒステリヒスが非常に少ない調整が可能となっております(ストロークは±4.5になります)
  • 微調整が必要な箇所に粗微動マイクロメータを使用した「FA1000S_DM」のご用意もございます(上記写真参照)
  • 光軸高さはファイバアライナベースの底面から約2インチです。
  • 光軸高さを上げる場合、3箇所の長孔の他、中央のM6TAPにもポストを取付て、合計4本のポストでかさ上げすると安定します。(詳細についてはお問い合わせ下さい)
  • 非球面レンズは別売のThorlabs社製C240TMEシリーズが装着可能となっています
    使用する波長によってC240TME-A(400-600nm)、C240TME-B(600-1050nm)、C240TME-C(1050-1620nm)をご用意下さい。
    当方で調達して装着して納品することも可能です(部品代は別途有償)
  • ファイバアダプタはFC/APCを標準としますが、FC/PCもご指定頂ければご対応可能です
  • 球体ジンバル機構搭載(特許第5888775号)
  • ソフトロック機構搭載(特願2005-352867)

付属品

  • PH016:
    レーザ光を非球面レンズの概ね中心にアライメントするための治具です
  • SPW302_MOD:
    非球面レンズをレンズホルダに装着する為の専用工具です
  • SCR-ADJ:
    FMD製の精密ねじを微調整するための専用工具です
  • ID15/M_Hi2Tm6:
    光学ブレッドボード(25mmマトリクスM6タップ加工付)に対して入射光を2インチの高さの平行光に調整するためのツールです。
    インチねじ(1/4″-20)付きの定盤用のID15/M_Hi2Ti1/4もございますのでご注文時にご指定ください。

フィットバックプレート

フィットバックプレート / FBP1000S

FBP1000Sは、マッハツェンダー干渉計において、ミラーマウントを脱着しても干渉計に殆ど狂いを生じさせない事を特徴とした再現プレートです。当社出荷データ測定用干渉計(12個のミラーマウントで構成;評価装置概要図参照)での評価データにも表れている様に、複数回の脱着を繰り返しても再現性はほぼ完璧です(再現性データ)。また、装着後のVisibilityも非常に安定しています(安定性データ)。出荷時には、その製品毎の再現性データと安定性データを添付致します。

再現性データ

評価データ

評価装置概要

設計図

実装例

標準タイプ(M6雄ネジ)

MM1000S実装例(光軸高さ:2インチ)

M4雌ネジタイプ(FBP1000S_M4)

MH100IH_254実装例(光軸高さ:2インチ)

注意)
光軸高さ2インチ(BE1/Mを装着した状態)の場合はフォーク挿入の隙間が7.5 mm の為、メーカによっては使用出来ない物もあります(THORLABS社製は使用出来ません)。NEW FOCUS、Newport、シグマ光機株式会社製の1インチ用フォークは使用可能です。
アッパープレート(設計図※印)はソーラボジャパン株式会社とのコラボレートパーツ(SB1T/M改造品)です。

使用例
アッパープレートは共通使用が出来ます。例えば、複数個ご用意して頂き、何種類かのオプティクス(ミラーやビームスプリッター等)を搭載したミラーマウントをそれぞれ調整することによって、下記のように光路に変化を与えることができます(どのアッパープレートを脱着しても再現性はあります)。

注意)
FBP1000Sは再現性を得るために、アッパープレートとロアプレートに装着された強力なマグネットを使用して居ります。そのため、装着時は必ずアッパープレートのレバーがOFFの状態であることを確認し、ロアプレートに近づいた時に強力な着磁力でレバーがONの状態にならないように指でOFFの状態を維持するように軽く抑えたまま行います。アッパープレートとロアプレートが所定の位置に納まったことを確認してからレバー抑えた指を緩めながらONの状態にして下さい。
レバーONの状態のままアッパープレートとロアプレートを装着すると(近づけると)、マグネットの吸着力が強い為、衝撃で調整が狂ったり装着面にダメージを与えることがあります。
但し、MH100IH_254のようにM4 CAPボルトで固定するM4雌ネジタイプ(FBP1000S_M4)をご発注時に選択することも可能です。
また、M4雌ネジタイプへ後から交換することも可能です(別売)

ビームスプリッターマウント

1インチ ビームスプリッターマウント / BSM1000S

BSM1000SはMM1000Sの性能に匹敵する操作性と長期安定性を有するビームスプリッターマウントです。当社出荷データ測定用干渉計(12個のミラーマウントで構成;評価装置概要図参照)での評価データ(下記グラフ)にも表れているように、Visibility は非常に安定しています。四方向光路対応型マウントで光軸高さ2インチ対応と低く、高性能とコンパクト性を兼ね備えた非常にユースフルなビームスプリッタマウントです。(右下写真の実装例参照)レーザ干渉計による製品毎の評価データを添付致します。

評価データ

評価装置概要

設計図

背面

実装例(光軸高さ:2インチ)
( 東京大学古澤研究室ラボ )

仕様・特徴

素材 超々ジュラルミン
表面処理 アルマイト(梨地染色/FMD Blue)
最大厚さ 35.5 mm (標準調整位置*印1.3 mm にて)
質量 約91g
(但し、ミラー及び取付ベースの重量を除きます)
ミラーサイズ φ1”、厚み=3~9.5 mm 程度
本体固定 下からM6ネジ1本で固定(ペデスタルポストへの取付が容易)
THORLABS BE1相当品(別売)を使用すると、ミラー中心高さが2″となります
調整ネジ ピッチ0.15 mm、三点独立調整可能
調整角度
(あおり・回転方向)
±3°(回転・あおり方向)
但し、調整角度は標準調整位置(*印寸法1.3)での片軸ずつの最大値とする
分解能
(あおり方向)
0.00149°( = 0.54°/ 360°、26μrad)
1°回転したときの変位量(傾斜角度)で1回転で0.54°変位します
分解能
(回転方向)
0.00125°( = 0.45°/ 360°、22μrad)
1°回転したときの変位量(傾斜角度)で1回転で0.45°変位します
その他
  • 左右両方向同時透過で使用可能です
    直進:φ24.4
    45°透過:φ15.5左右両方向同時透過( 図示:ビームスプリッタの厚みが5 mm の時の最大値)
  • レーザ干渉計による製品毎の評価データを添付致します
  • あおり方向と回転方向に装着されているφ12穴付ノブは専用工具(SCR-ADJ)を使用することにより、バックラッシの少ない極めて微細な調整を行なうことが可能になります
  • M-Ring搭載(特許第4963071号)
  • ソフトロック機構搭載(特願2005-352867)

1インチ ビームスプリッターマウント / BSM-FBP508S_L

BSM-FBP508S
BSM_FBP508SはFBP1000Sと組合わせることにより、光軸高さが2インチの脱着及び交換可能な光学ユニットとして使用できるビームスプリッターマイントです。
当社評価用干渉計による脱着の再現性と安定性はFBP1000Sと全く同等です。

設計図
FBP508S

FBP508S

背面

仕様・特徴

素材 超々ジュラルミン
表面処理 アルマイト(梨地染色/FMD Blue)
最大厚さ 36.8 mm
質量 約104g
(但し、ミラー及び取付ベースの重量を除きます)
ミラーサイズ φ1”、厚み=5~9.5 mm
透過光 φ23(ストレート)、φ15.5 mm (45°)
取付方法 M4X15六角穴付ボルト(1本)
調整ネジ ピッチ0.15 mm、三点独立調整可能
調整角度 ±3°
角度分解能 0.00066°( = 0.239°/ 360°、11.6μrad)
1°回転したときの変位量(傾斜角度)で1回転で0.239°変位します
その他
  • 鏡対象モデルBSM-FBP508S_Rもあります
  • 左右両方向同時透過で使用可能です
  • レーザ干渉計による製品毎の評価データを添付致します
  • あおり方向と回転方向に装着されているφ12穴付ノブは専用工具(SCR-ADJ)を使用することにより、バックラッシの少ない極めて微細な調整を行なうことが可能になります
  • M-Ring搭載(特許第4963071号)
  • ソフトロック機構搭載(特願2005-352867)

AOM用マウント

AOM用マウント(傾斜・回転調整) / AOM_508

AOM_508はAOM用のマウントで、水平方向の回転軸(Yaw)の他、水平面の2軸の傾き(PitchとRoll)の3軸のθ軸調整機能を持っています。ビーム調整手順を簡略化するために、θ軸(Yaw)はAOMクリスタルの中心に一致するように設計されています。全ての調整ネジはMM1000Sで培ったFMD社製超精密0.15 mm ピッチネジを採用しています。θ軸(Yaw)の軸受けは独自の予圧ボールベアリング構造により非常に高い剛性を実現して居ます。また、AOM_508は別売のアダプタを使用することにより、非常に安定性の高いキューブビームスプリッターやプリズムホルダとしても使用可能です(詳細はお問い合わせ下さい)。

評価データ

設計図

仕様・特徴

素材 超々ジュラルミン
表面処理 梨地グレーアルマイト
本体固定 M6 TAP (有効深さ9 mm)
調整ネジ ネジピッチ0.15 mm (170TPI)
分解能 1°回転したときの変位
θ軸:0.00129° (22.5 μrad)
Z軸:0.0005617° (9.8 μrad)
その他
  • ソフトロック機構搭載(特願2005-352867)
  • その他の光学部品のアタッチメントについてはお問い合わせください。

AOM用マウント(回転調整) / AOM_θ

AOM_θはAOM_508の高剛性θ軸(Yaw)が搭載されている1軸θ調整のAOM用マウントです。

設計図

ミラーマウントMH100IH_254への取り付け例

光軸を2インチの高さに保つヒートシンクを
使用した取り付けの例

備考

  • 光軸高さに余裕が在る場合は上記写真のようにAOM_θとミラーマウントの組合わせによりAOM_508と同様に水平面の2軸の傾き(PitchとRoll)調整機能付AOMマウントとなります。
  • ヒートシンク付スペーサ等の特注対応も可能です(詳細についてはお問い合わせ下さい)
  • ソフトロック機構搭載(特願2005-352867)

販売実績

アカデミック

  • 量子科学技術研究開発機構
  • 京都大学
  • 産業技術総合研究所

企業

  • 大手電気機器メーカー

即納品もございます

ファイバーやオプトメカニクスの即納品もございます。