Волоконо-відбивний коліматор Thorlabs базується на 90° позаосьовому параболоїдному (OAP) дзеркалі з постійною фокусною відстанню в широкому діапазоні довжин хвиль та ідеально підходить для використання в системах, що потребують колімації кількох довжин хвиль.
Відбивний коліматор доступний у трьох варіантах корпусу, кожен з яких сумісний з оптоволоконними перемичками з роз'ємами FC/PC, FC/APC або SMA.
Основи відбивача OAP
OAP (позаосьовий параболічний) відбивач є частиною батьківського параболічного відбивача.
Позаосьове значення означає, що оптичні осі двох планет паралельні, але не збігаються.
Вісь фокусування проходить через центр фокуса та відбивач OAP,а відстань між цими двома точками називається відбитою фокусною відстанню(РФЛ).
Кут між віссю фокусування та оптичною віссю – це позаосьовий кут,який тут становить 90 градусів.
Фіксований коліматор
Фіксовані 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 одномодових та багатомодових волоконзастосування багатомодового волоконного з'єднання.
Залежно від діаметра колімованого променя (для волокна 0,13 NA), їх можнарозділений на такі чотири серії:
Чотири зображення вище: RC02FC-P01, RC04FC-P01, RC08APC-P01 таRC12SMA-P01 відповідно.
Отже, відповідно до моделі продукту, ми можемо знати основні параметрикожного відбивного коліматора, включаючи діаметр колімованого променя, волокнороз'єм та покриття.
Коліматори RC02, RC04 та RC08 внутрішньо сумісні з SM05-різьбові кріплення, тоді як коліматор RC12 сумісний із внутрішньо SM1-різьбові кріплення.
Крім того, коліматор RC02 можна встановити безпосередньо в отвір Ø1/2 дюйма.кінематичне кріплення, тоді як RC02, RC04 та RC08 можна монтувати безпосередньо з кінцяу кінематичне кріплення Ø1" (після попереднього відкручування накатного кільця на вільномукосмопорт);
Монтаж за допомогою кінематичного кріплення полегшує вирівнювання променя під час з'єднання волоконобов'язково.
Малий коліматор
Маленький коліматор досягає більш тонкої конструкції завдяки розташуванню відбивача впротилежному напрямку до передньої частини. Його можна розділити на дві серії відповіднофокусна відстань: RCR25x-P01 та RCR50x-P01, з фокусними відстанями для відбиття25,4 та 50,8 мм відповідно; x у номері моделі позначає волокнотип роз'єму, який можна замінити на P, A та S для позначення FC/PC,Роз'єми FC/APC та SMA відповідно.
Невеликі коліматори можна монтувати безпосередньо в кріплення об'єктивів діаметром Ø1/2 дюйма, такі якяк контактне кільце SM05RC(/M) та затискач SM05TC.
Якщо потрібне регулювання тангажу/рискання, їх можна встановити в кінематику Ø1".монтується за допомогою адаптера SM1A60.
Невеликий коліматор також можна інтегрувати безпосередньо в клітку діаметром 16 мм.систему з використанням кліткової пластини SP3 або кліткового куба SC6W, або в клітку діаметром 30 ммсистема клітки з використанням адаптера SM1A60 та куба клітки C4W.
Регульований коліматор
Регульовані коліматори можуть регулювати відстань від волокна до дзеркала OAP для оптимізації колімації кожного волокна або для подання світла в одномодові або багатомодові волокна.
Коли накреслена лінія вирівнюється із символом ∞, відстань від волокнадо відбивача OAP дорівнює RFL, а коліматор виводитьколімований промінь (угорі).
Коли накреслена лінія відхиляється від символу ∞, коліматор видаєрозбіжний або збіжний промінь, а також максимальна відстань від його фокуса доцентр відбивача знаходиться на відстані -2,2 м та 0,15 м відповідно, як показано нанаступні дві цифри.
Коли коефіцієнт спряженості дорівнює нескінченності, дзеркала OAP можуть досягтидифракційно-обмежена візуалізація.
Як показано на малюнку нижче, також є два регульовані відбивні коліматоридуже підходить для з'єднання на великі відстані, так що проміжний вільний простірпромінь можна керувати за допомогою інших оптичних елементів, що дуже корисно впрограми зв'язку на великі відстані.
Регульований коліматор RCF15x-P01 можна встановити в чохол SM1RC(/M).кільце або затискач гільзи SM1TC за допомогою чорної секції.
Для регулювання тангажу/рискання рекомендується використовувати монтування Polaris, таке яккінематичне кріплення POLARIS-K2 або POLARIS-K2VS2L Ø2" з використанням AD2Tадаптер; кінематичне кріплення POLARIS-K2T SM2 з різьбою, що використовує SM2A21адаптер; або 5-осьове кінематичне кріплення POLARIS-K15XY з використанням SM1L03лінзовий тубус та адаптер SM1A68.
Вільний кінець корпусу регульованого коліматора має різьбувнутрішня різьба SM05 та зовнішня SM1.
Приклади монтажу коліматорапоказано на наступних двох рисунках.
Одномодова колімація волокон
Під час колімації одномодових волокон ці відбивні коліматори створюють широкий-талія, балки з низькою розбіжністю.
Загальну дивергенцію колімованого променя (у градусах) можна приблизно визначитидіаметром поля моди волокна (MFD) та фокусною відстанню відбивача (RFL):
Діаметр колімованого променя 1/e² приблизно дорівнює:
Наприклад, використання малого коліматора RCR25A-P01 для колімації P3-Одномодове волокно 630A-FC-1, на довжині хвилі λ = 633 нм, MFD становить 4,3мкм.
З двох наведених вище рівнянь видно, що кут розбіжності становить 0,01 градуса, а діаметр променя становить 4,8 мм.
Багатомодова волоконна колімація
Загальний кут розбіжності колімованого променя приблизно дорівнює:
Діаметр колімованого променя приблизно становить:
Вихідний сигнал багатомодового волокна зазвичай погано колімований.
Згідно з наведеною вище формулою, діаметр балки головним чином залежить від числової ампліфікації (NA).у положенні, близькому до відбивача OAP, але в міру поширення променяВплив діаметра серцевини стає дедалі більш очевидним.
Для згаданого вище фіксованого коліматора діаметр колімованого променя становитьрозраховується за формулою 2NA*RFL, що більше за діаметр балки 1/e².
Вибираючи фіксований коліматор, фокусну відстань можна визначити знеобхідний діаметр балки для визначення відповідної моделі.
Існує два важливих обмеження для колімації багатомодових волокон.
По-перше, більшість багатомодових волокон мають дуже розбіжний вихідний промінь, який можнаблокується корпусом, перш ніж досягти відбивача OAP, тому оптоволоконна NAне може перевищувати певне значення; див. попередню таблицю для отримання детальної інформації.
По-друге, розбіжність колімованого променя пов'язана з ядромдіаметр; зі збільшенням діаметра ядра максимальна NA, що підтримуєтьсяколіматор зменшується.
Якщо діаметр колімованого променя перевищує чисту апертуру, вихідний сигналпромінь буде блокований корпусом.
Обидві ці ситуації можуть призвести до зниження якості променя.
Крім того, відбивачі OAP можуть ідеально колімувати лише точкові джерела вфокусна точка.
Чим більше відхилення точкового джерела від оптичної осі, абоЧим більший діаметр багатомодового осердя, тим більше спотворення колімованогопромінь; збільшення фокусної відстані відбиття або довжини хвилі може зменшитиспотворення.
Час публікації: 05 листопада 2024 р.
