Відбиваючий волоконний коліматор Thorlabs заснований на параболоїдному дзеркалі з кутом 90° поза осею (OAP) із постійною фокусною відстанню в широкому діапазоні довжин хвиль і ідеально підходить для використання в системах, що потребують колімації кількох довжин хвиль.
Відбиваючий коліматор доступний у трьох конструкціях корпусів, кожна з яких сумісна з волоконними перемичками з роз’ємами FC/PC, FC/APC або SMA.
Основи рефлектора OAP
OAP (Off-Axis Parabolic) відбивач є частиною свого батьківського параболічного.
Позаосі означає, що оптичні осі двох паралельні, але не збігаються.
Вісь фокусу проходить через центр фокусу та рефлектор OAP,а відстань між цими двома точками називається відбитою фокусною відстанню(RFL).
Кут між віссю фокусування та оптичною віссю є позаосьовим кутом,що тут становить 90 градусів.
Стаціонарний коліматор
Стаціонарні волоконні коліматори забезпечують дві металеві плівки з високою відбивною здатністю: -F01 UV-покращена алюмінієва плівка та срібна плівка -P01 із захисним шаром, які єрекомендовано для колімації одномодового та багатомодового волокнабагатомодове оптоволокно.
За діаметром колімованого променя (для волокна 0,13 NA) вони можуть бутирозділені на такі чотири серії:
Чотири зображення вище: RC02FC-P01, RC04FC-P01, RC08APC-P01 іRC12SMA-P01 відповідно.
Отже, відповідно до моделі продукту ми можемо знати основні параметрикожного відбивного коліматора, включаючи діаметр колімованого променя, волокнороз'єм і покриття.
Коліматори RC02, RC04 і RC08 сумісні з внутрішнім SM05-різьбові кріплення, тоді як коліматор RC12 сумісний із внутрішнім SM1-різьбові кріплення.
Крім того, коліматор RC02 можна встановлювати безпосередньо в Ø1/2"кінематичне кріплення, тоді як RC02, RC04 і RC08 можна встановити безпосередньо на кінців кінематичне кріплення Ø1" (після попереднього відкручування рифленого кільця на вільномукосмічний порт);
Монтаж за допомогою кінематичного кріплення полегшує вирівнювання променя під час з’єднання волокнає обов'язковим.
Малий коліматор
Невеликий коліматор досягає тоншої конструкції завдяки наявності рефлектора всерединінапрямок, протилежний переду. Його можна розділити на дві серії відповіднофокусна відстань: RCR25x-P01 і RCR50x-P01, з фокусними відстанями відбиття25,4 і 50,8 мм відповідно; x у номері моделі означає волокнотип роз’єму, який можна замінити на P, A та S для представлення FC/PC,Роз'єми FC/APC і SMA відповідно.
Невеликі коліматори можна встановлювати безпосередньо в байонети для об’єктивів Ø1/2 дюйма, наприкладяк контактне кільце SM05RC(/M) і затискач SM05TC.
Якщо потрібне регулювання кута/рискання, їх можна встановити в кінематику Ø1".кріплення за допомогою адаптера SM1A60.
Невеликий коліматор також можна інтегрувати безпосередньо в клітку діаметром 16 ммсистему з використанням каркасної пластини SP3 або каркасного куба SC6W або в 30 ммкліткова система з використанням адаптера SM1A60 і кліткового куба C4W.
Регульований коліматор
Регульовані коліматори можуть регулювати відстань від волокна до дзеркала OAP, щоб оптимізувати колімацію кожного волокна або поєднати світло в одномодові або багатомодові волокна.
Коли накреслена лінія суміщена із символом ∞, відстань від волокнадо рефлектора OAP дорівнює RFL, а коліматор видає aколімований промінь (вгорі).
Коли розписана лінія відхиляється від символу ∞, коліматор видає aрозбіжного або збіжного променя, а також максимальну відстань від його фокуса доцентр відбивача становить -2,2 м і 0,15 м відповідно, як показано напісля двох фігур.
Коли спряжене відношення дорівнює нескінченності, дзеркала OAP можуть досягтидифракційно обмежене зображення.
Як показано на малюнку нижче, також є два регульованих відбиваючих коліматорадуже підходить для зчеплення на великі відстані, так що проміжний вільний простірпромінь можна керувати іншими оптичними елементами, що дуже корисно впрограми міжміського зв'язку.
Регульований коліматор RCF15x-P01 можна встановлювати в накладку SM1RC(/M).кільце або затискач гільзи SM1TC за допомогою чорної секції.
Для регулювання кута/рискання рекомендується використовувати кріплення Polaris, наприкладкінематичне кріплення POLARIS-K2 або POLARIS-K2VS2L Ø2" за допомогою AD2Tадаптер; різьбове кінематичне кріплення POLARIS-K2T SM2 з використанням SM2A21адаптер; або 5-осьове кінематичне кріплення POLARIS-K15XY за допомогою SM1L03тубус об’єктива та адаптер SM1A68.
Кінець вільного простору регульованого корпусу коліматора має різьбувнутрішня різьба SM05 і зовнішня різьба SM1.
Приклади монтажу коліматорапоказані на наступних двох малюнках.
Колімація одномодового волокна
При колімації одномодових волокон ці відбивні коліматори виробляють широкі-талія, пучки з малим розходженням.
Загальну розбіжність колімованого променя (в градусах) можна приблизно визначитиза діаметром поля моди волокна (MFD) і фокусною відстанню рефлектора (RFL):
1/e² діаметр колімованого променя дорівнює приблизно:
Наприклад, використання малого коліматора RCR25A-P01 для колімації P3-630A-FC-1 одномодове волокно, на довжині хвилі λ = 633 нм, МФД 4,3мкм.
Наведені вище два рівняння показують, що кут розбіжності становить 0,01 градуса, а діаметр променя 4,8 мм.
Колімація багатомодового волокна
Загальний кут розбіжності колімованого променя дорівнює приблизно:
Діаметр колімованого променя дорівнює приблизно:
Вихід багатомодового волокна зазвичай погано колімований.
Відповідно до наведеної вище формули на діаметр пучка в основному впливає NAу положенні, близькому до рефлектора OAP, але в міру поширення променя,вплив діаметра сердечника стає все більш очевидним.
Для фіксованого коліматора, згаданого вище, діаметр колімованого пучка становитьрозраховується за 2NA*RFL, що більше ніж 1/e² діаметра променя.
Вибираючи фіксований коліматор, фокусну відстань можна визначити занеобхідний діаметр балки для визначення відповідної моделі.
Існує два важливі обмеження для колімації багатомодових волокон.
По-перше, більшість багатомодових волокон мають дуже розбіжний вихідний промінь, який може бутизаблоковано корпусом до досягнення рефлектора OAP, тому волокно NAне може перевищувати певного значення; подробиці див. у попередній таблиці.
По-друге, розбіжність колімованого променя пов'язана з серцевиноюдіаметр; зі збільшенням діаметра серцевини максимальна NA підтримуєтьсяколіматор зменшується.
Якщо діаметр колімованого променя перевищує прозору апертуру, вихідбалка буде заблокована корпусом.
Обидві ці ситуації можуть призвести до зниження якості променя.
Крім того, рефлектори OAP можуть лише ідеально колімувати точкові джерелакоординаційний центр.
Чим більше відхилення точкового джерела від оптичної осі, або тимчим більше діаметр багатомодового сердечника, тим більше спотворення колімованогопромінь; збільшення фокусної відстані або довжини хвилі відбиття може зменшитиспотворення.
Час публікації: 05 листопада 2024 р
