Thorlabs reflekterende fiberkollimator er baseret på et 90° off-axis paraboloid (OAP) spejl med en konstant brændvidde over et bredt bølgelængdeområde og er ideel til brug i systemer, der kræver kollimering af flere bølgelængder.
Den reflekterende kollimator fås i tre husdesigns, der hver er kompatible med fiberjumpere med FC/PC-, FC/APC- eller SMA-stik.
Grundlæggende om OAP-reflektor
OAP(Off-Axis Parabolic) Reflector er en del af dens moderparabolske.
Off-axis betyder, at de to optiske akser er parallelle, men ikke sammenfaldende.
Fokusaksen passerer gennem midten af fokus og OAP-reflektoren,og afstanden mellem disse to punkter kaldes den reflekterede brændvidde(RFL).
Vinklen mellem fokuseringsaksen og den optiske akse er vinklen uden for aksen,som er 90 grader her.
Fast Collimator
Faste fiberkollimatorer giver to højreflekterende metalfilm: -F01 UV-forbedret aluminiumsfilm og -P01 sølvfilm med beskyttende lag, som eranbefales til single-mode og multimode fiberkollimation ogmultimode fiberkoblingsapplikationer.
Ifølge den kollimerede strålediameter (for 0,13 NA fiber) kan de væreopdelt i følgende fire serier:
De fire billeder ovenfor er RC02FC-P01, RC04FC-P01, RC08APC-P01 ogRC12SMA-P01 hhv.
Derfor kan vi ifølge produktmodellen kende hovedparametreneaf hver reflekterende kollimator, inklusive kollimeret strålediameter, fiberstik og belægning.
RC02, RC04 og RC08 kollimatorerne er kompatible med internt SM05-gevindbeslag, mens RC12 kollimatoren er kompatibel med internt SM1-gevindbeslag.
Derudover kan RC02 kollimatoren endemonteres direkte i en Ø1/2"kinematisk montering, mens RC02, RC04 og RC08 kan endemonteres direkteind i en Ø1" kinematisk montering (efter først at have skruet den riflede ring af på den frierumhavn);
Montering med kinematisk montering letter strålejustering ved fiberkoblinger påkrævet.
Lille kollimator
Den lille kollimator opnår et slankere design ved at have reflektoren imodsat retning af fronten. Den kan opdeles i to serier iflgbrændvidden: RCR25x-P01 og RCR50x-P01, med reflekterende brændvidderpå henholdsvis 25,4 og 50,8 mm; x'et i modelnummeret er fiberenstiktype, som kan erstattes med P, A og S for at repræsentere FC/PC,henholdsvis FC/APC- og SMA-stik.
Små kollimatorer kan monteres direkte i Ø1/2" objektivrørbeslag, f.ekssom SM05RC(/M) glidering og SM05TC klemme.
Hvis stigning/krøjejustering er påkrævet, kan de monteres i en Ø1" kinematikmonteres ved hjælp af SM1A60-adapteren.
Den lille kollimator kan også integreres direkte i et 16 mm bursystem ved hjælp af en SP3-burplade eller SC6W-burterning eller ind i en 30 mmbursystem ved hjælp af en SM1A60-adapter og en C4W-burterning.
Justerbar kollimator
Justerbare kollimatorer kan justere afstanden fra fiberen til OAP-spejlet for at optimere kollimeringen af hver fiber eller for at koble lys til singlemode eller multimode fibre.
Når den indskrevne linje er på linje med symbolet ∞, er afstanden fra fiberentil OAP-reflektoren er lig med RFL, og kollimatoren udsender enkollimeret stråle (ovenfor).
Når den indskrevne linje afviger fra ∞-symbolet, udsender kollimatoren endivergent eller konvergent stråle, og den maksimale afstand fra dens fokus tilmidten af reflektoren er henholdsvis -2,2 m og 0,15 m, som vist iefter to figurer.
Når konjugatforholdet er lig med uendeligt, kan OAP-spejle opnådiffraktionsbegrænset billeddannelse.
Som vist i figuren nedenfor er to justerbare reflekterende kollimatorer ogsåmeget velegnet til langdistancekobling, således at det mellemliggende frirumstråle kan styres med andre optiske elementer, hvilket er meget nyttigt iapplikationer til langdistancekommunikation.
Den RCF15x-P01 justerbare kollimator kan monteres i en SM1RC(/M) slipring eller SM1TC ærmeklemme ved hjælp af den sorte sektion.
Til justering af hældning/krøjning anbefales det at bruge et Polaris-beslag, som f.eksPOLARIS-K2 eller POLARIS-K2VS2L Ø2" kinematisk montering ved hjælp af AD2Tadapter; POLARIS-K2T SM2-gevind kinematisk montering ved hjælp af SM2A21adapter; eller POLARIS-K15XY 5-akset kinematisk montering ved hjælp af SM1L03linserør og SM1A68 adapter.
Den frie ende af det justerbare kollimatorhus er gevind medindvendig SM05 og udvendig SM1 gevind.
Eksempler på montering af kollimatorener vist i de følgende to figurer.
Single Mode Fiber Collimation
Ved kollimering af single-mode fibre producerer disse reflekterende kollimatorer brede-talje, lavdivergensbjælker.
Den samlede divergens af en kollimeret stråle (i grader) kan tilnærmesaf fibertilstandsfeltdiameteren (MFD) og reflektorbrændvidden (RFL):
1/e² diameteren af en kollimeret stråle er cirka:
For eksempel ved at bruge den lille RCR25A-P01 kollimator til at kollimere P3-630A-FC-1 single-mode fiber, ved en bølgelængde på λ = 633 nm, MFD er 4,3µm.
Ovenstående to ligninger viser, at divergensvinklen er 0,01 grader, og bjælkediameteren er 4,8 mm.
Multimode Fiber Collimation
Den samlede divergensvinkel for en kollimeret stråle er cirka:
Diameteren af den kollimerede stråle er cirka:
Outputtet af multimode fiber er normalt ikke godt kollimeret.
Ifølge ovenstående formel er bjælkediameteren hovedsageligt påvirket af NAi en position tæt på OAP-reflektoren, men efterhånden som strålen udbredes, vil denindflydelse af kernediameteren bliver mere og mere tydelig.
For den ovennævnte faste kollimator er den kollimerede strålediameterberegnet ved 2NA*RFL, som er større end 1/e² strålediameter.
Når du vælger en fast kollimator, kan brændvidden udledes afpåkrævet bjælkediameter for at bestemme den passende model.
Der er to vigtige begrænsninger for at kollimere multimode fibre.
For det første har de fleste multimode fibre en meget divergerende udgangsstråle, der kan væreblokeret af huset, før den når OAP-reflektoren, så fiberen NAkan ikke overstige en vis værdi; se den foregående tabel for detaljer.
For det andet er divergensen af den kollimerede stråle relateret til kernendiameter; efterhånden som kernediameteren øges, understøttes den maksimale NA afkollimatoren falder.
Hvis den kollimerede strålediameter overstiger den klare blænde, vil outputtetstrålen vil blive blokeret af huset.
Begge disse situationer kan føre til nedsat strålekvalitet.
Derudover kan OAP-reflektorer kun perfekt kollimere punktkilder vedomdrejningspunkt.
Jo større afvigelsen af punktkilden fra den optiske akse, ellerstørre multimode kernediameter, jo større forvrængning af det kollimeredebjælke; forøgelse af refleksionens brændvidde eller bølgelængde kan reducereforvrængning.
Indlægstid: 05-november 2024
