ステムミラー

取付時の応力とゆがみを最小化する独自のデザイン

平面ミラーの端面部を用いてキネマティックマウント内に固定すると、ミラー面上に応力がかかります。その結果、反射波面の歪みと品質低下をもたらし、高品質ミラーを使用する場合は特に問題になります。これに対し、ステムミラーは、ミラー裏面部から突き出た小径の「ステム部」で固定されるため、ミラー面上の応力が大幅に軽減され、高い安定性とコスト削減が可能になり、より高価で複雑な構造を持つキネマティックマウントと従来型ミラーの組み合わせに対する代替品として用いることができます。

 従来のミラーは何が問題なのか？

表面鏡型のミラーに対して規定された平面度は、最終アプリケーションでの実際の平面度を反映しない可能性があります。ミラーをマウント内に配置し、圧力をかけて固定することで面が歪み、反射波面の品質が低下します。実際のところ、これはエドモンド・オプティクスのエンジニアがλ/10の平面度を持つ従来型ミラーを最大12インチ重量オンスのトルク （「手締め」） で固定した場合の事例です。平面度はλ/5に低下し、スペックが2倍変わりました。

 解決法：ステムミラー

ステムミラーは、特徴的な形状に形作られたモノリシックガラス基板を採用します。ステムミラーとメカニカルマウント間の接触部すべては　ミラーのステム部を介して行われるため、ミラー面上にかかる応力を大幅に低減できます (Figure 1)。シンプルな構造のキネマティックマウントが、ステムミラーの性能に大きな影響を与えることなく、高度な位置的安定性をもって固定します。従来型ミラーで同様の平面度を維持するためには、はるかに複雑な構造をもつ高価なキネマティックマウントを使用する必要があります。ステムミラーとシンプルなマウントの総コストは、同様の平面度を維持するのに必要となる従来型ミラーと複雑なマウントのそれよりも低くなります。

Figure 1: ミラーのステム部がキネマティックマウントで固定されるため、固定時の安定性とミラー面の平面度を分断する。

λ/10 ステムミラーと従来型のλ/10 平面ミラーの両方で生じる収差のレベルを定量化するために、両方を同一のキネマティックマウントに配置し、トルク量を制御して固定しました。Figure 2 が示す通り、ステムミラーは最大12インチ重量オンスのトルク (「手締め」と同程度) でλ/10の平面度スペックを維持しましたが、従来型のミラーは同一トルクでλ/5の平面度になり、スペックアウトになりました。Figure 2 は、光学収差の分類別の影響も図示しており、最も有害となった収差が非点収差で、パワーエラーが次に続くことを示しています。

Figure 2：ステムミラーが従来型ミラーよりも2倍優れた平面度で維持することが示された。