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 kompatibel med fiberjumpere med FC/PC-, FC/APC- eller SMA-stik.
Grundlæggende om OAP-reflektor
OAP (Off-Axis Parabolic) reflektor er en del af sin overordnede parabolske reflektor.
Off-axis betyder, at de to optiske akser er parallelle, men ikke sammenfaldende.
Fokusaksen går 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 kollimator
Faste fiberkollimatorer giver to metalfilm med høj reflektivitet: -F01 UV-forbedret aluminiumsfilm og -P01 sølvfilm med beskyttende lag, som erAnbefales til single-mode og multi-mode fiberkollimering ogapplikationer til multimode fiberkobling.
I henhold til 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 henholdsvis.
Derfor kan vi, i henhold til produktmodellen, kende de vigtigste parametreaf hver reflekterende kollimator, inklusive kollimeret strålediameter, fiberstik og belægning.
Kollimatorerne RC02, RC04 og RC08 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 monteres direkte i endestykketi en Ø1" kinematisk montering (efter først at den riflede ring på den frierumhavn);
Montering med en kinematisk montering letter strålejustering ved fiberkoblinger påkrævet.
Lille kollimator
Den lille kollimator opnår et slankere design ved at have reflektoren imodsat retning i forhold til fronten. Den kan opdeles i to serier i henhold tilBrændvidden: RCR25x-P01 og RCR50x-P01, med reflektionsbrændvidderpå 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" linserørsfatninger, f.eks.som SM05RC(/M) slæbering og SM05TC klemmen.
Hvis der er behov for justering af hældning/drejning, kan de monteres i en Ø1" kinematiskmonteres 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 burkube, eller i en 30 mmbursystem ved hjælp af en SM1A60-adapter og en C4W burkube.
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 multimodefibre.
Når den markerede linje er justeret med ∞-symbolet, er afstanden fra fiberentil OAP-reflektoren er lig med RFL, og kollimatoren udsender enkollimeret stråle (ovenfor).
Når den optegnede linje afviger fra ∞-symbolet, udsender kollimatoren endivergent eller konvergent stråle, og den maksimale afstand fra dens fokus tilReflektorens centrum er henholdsvis -2,2 m og 0,15 m, som vist påfølgende to figurer.
Når konjugatforholdet er lig med uendelighed, kan OAP-spejle opnådiffraktionsbegrænset billeddannelse.
Som vist på figuren nedenfor er der også to justerbare reflekterende kollimatorermeget velegnet til langdistancekobling, således at det mellemliggende frirumstrålen kan styres med andre optiske elementer, hvilket er meget nyttigt iapplikationer til langdistancekommunikation.
Den justerbare kollimator RCF15x-P01 kan monteres i en SM1RC(/M)-slipring eller SM1TC ærmeklemme ved hjælp af den sorte sektion.
Til justering af hældning/giring anbefales det at bruge en Polaris-montering, som f.eks.den kinematiske montering POLARIS-K2 eller POLARIS-K2VS2L Ø2" ved hjælp af AD2Tadapter; den POLARIS-K2T SM2-gevindskårne kinematiske 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 gevindskåret medinterne SM05 og eksterne SM1 gevind.
Eksempler på montering af kollimatorener vist i de følgende to figurer.
Single-mode fiberkollimering
Ved kollimering af single-mode fibre producerer disse reflekterende kollimatorer brede-talje, bjælker med lav divergens.
Den samlede divergens af en kollimeret stråle (i grader) kan tilnærmesaf fibermodefeltdiameteren (MFD) og reflektorbrændvidden (RFL):
Diameteren 1/e² af en kollimeret stråle er omtrent:
For eksempel, ved at bruge den lille kollimator RCR25A-P01 til at kollimere P3-630A-FC-1 single-mode fiber, ved en bølgelængde på λ = 633 nm, er MFD'en 4,3µm.
Ovenstående to ligninger viser, at divergensvinklen er 0,01 grader, og bjælkediameteren er 4,8 mm.
Multimode Fiberkollimering
Den samlede divergensvinkel for en kollimeret stråle er omtrent:
Diameteren af den kollimerede stråle er omtrent:
Outputtet fra multimode fiber er normalt ikke godt kollimeret.
Ifølge ovenstående formel påvirkes bjælkediameteren hovedsageligt af NApå en position tæt på OAP-reflektoren, men efterhånden som strålen udbreder sig,Indflydelsen af kernediameteren bliver mere og mere tydelig.
For den ovennævnte faste kollimator er den kollimerede strålediameterberegnet ved 2NA*RFL, hvilket er større end 1/e² strålediameter.
Når man vælger en fast kollimator, kan brændvidden udledes afden nødvendige bjælkediameter for at bestemme den passende model.
Der er to vigtige begrænsninger ved kollimering af multimodefibre.
For det første har de fleste multimodefibre en meget divergerende udgangsstråle, der kanblokeret af huset, før det når OAP-reflektoren, så fiberen er NAmå ikke overstige en bestemt værdi; se den foregående tabel for detaljer.
For det andet er divergensen af den kollimerede stråle relateret til kernendiameter; efterhånden som kernediameteren øges, øges den maksimale NA understøttet afkollimatoren mindskes.
Hvis den kollimerede strålediameter overstiger den klare apertur, vil outputtetstrålen vil blive blokeret af huset.
Begge disse situationer kan føre til reduceret strålekvalitet.
Derudover kan OAP-reflektorer kun perfekt kollimere punktkilder vedfokuspunkt.
Jo større punktkildens afvigelse fra den optiske akse er, eller joJo større multimodekernediameteren er, desto større er forvrængning af det kollimeredestråle; at øge reflektionens brændvidde eller bølgelængde kan reducereforvrængning.
Opslagstidspunkt: 05. november 2024
