Коллиматор с отражающим волокном Thorlabs основан на смещенном под углом 90° параболоидном зеркале (OAP) с постоянным фокусным расстоянием в широком диапазоне длин волн и идеально подходит для использования в системах, требующих коллимации нескольких длин волн.
Отражающий коллиматор доступен в трех вариантах корпуса, каждый из которых совместим с оптоволоконными перемычками с разъемами FC/PC, FC/APC или SMA.
Основы отражателя OAP
Отражатель OAP (внеосевой параболический) является частью родительской параболы.
Внеосевое означает, что оптические оси двух параллельны, но не совпадают.
Ось фокуса проходит через центр фокуса и отражатель ОАП,а расстояние между этими двумя точками называется отраженным фокусным расстоянием(РФЛ).
Угол между осью фокусировки и оптической осью является внеосевым углом,здесь 90 градусов.
Фиксированный коллиматор
Коллиматоры с фиксированным волокном обеспечивают две металлические пленки с высокой отражательной способностью: -F01 UV-усиленная алюминиевая пленка и серебряная пленка -P01 с защитным слоем, которыерекомендуется для коллимации одномодовых и многомодовых волокон иприложения для соединения многомодовых волокон.
В зависимости от диаметра коллимированного луча (для волокна с числовой апертурой 0,13) они могут бытьразделен на следующие четыре серии:
Четыре изображения выше: RC02FC-P01, RC04FC-P01, RC08APC-P01 иRC12SMA-P01 соответственно.
Таким образом, в зависимости от модели продукта мы можем узнать основные параметры.каждого отражающего коллиматора, включая диаметр коллимируемого луча, волокноразъем и покрытие.
Коллиматоры RC02, RC04 и RC08 внутренне совместимы с SM05-резьбовые крепления, а коллиматор RC12 совместим с внутренним SM1-резьбовые крепления.
Кроме того, коллиматор RC02 можно монтировать непосредственно на наконечнике диаметром 1/2 дюйма.кинематическое крепление, а RC02, RC04 и RC08 можно монтировать непосредственно на торце.в кинематическое крепление Ø1" (предварительно открутив кольцо с накаткой на свободнойкосмический порт);
Монтаж с помощью кинематического крепления облегчает выравнивание луча при соединении оптоволокна.требуется.
Малый коллиматор
Небольшой коллиматор имеет более тонкую конструкцию за счет размещения отражателя внаправление, противоположное фронту. Его можно разделить на две серии в зависимости отфокусное расстояние: RCR25x-P01 и RCR50x-P01, с фокусным расстоянием на отражение25,4 и 50,8 мм соответственно; x в номере модели — это волокнотип разъема, который можно заменить на P, A и S для обозначения FC/PC,Разъемы FC/APC и SMA соответственно.
Небольшие коллиматоры можно устанавливать непосредственно в крепления для тубусов диаметром 1/2 дюйма, напримеркак контактное кольцо SM05RC(/M) и зажим SM05TC.
Если требуется регулировка угла наклона/рысканья, их можно установить в кинематическом корпусе диаметром 1 дюйм.монтируется с помощью адаптера SM1A60.
Небольшой коллиматор также можно встроить непосредственно в клетку диаметром 16 мм.системе с использованием пластины клетки SP3 или куба клетки SC6W, или в решетку толщиной 30 мм.клеточная система с использованием адаптера SM1A60 и клеточного куба C4W.
Регулируемый коллиматор
Регулируемые коллиматоры могут регулировать расстояние от волокна до зеркала OAP, чтобы оптимизировать коллимацию каждого волокна или направлять свет в одномодовые или многомодовые волокна.
Когда начертанная линия совмещена с символом ∞, расстояние от волокнак отражателю ОАП равна РВЛ, а коллиматор выдаетколлимированный луч (вверху).
Когда начертанная линия отклоняется от символа ∞, коллиматор выдает сигнал.расходящийся или сходящийся луч, а также максимальное расстояние от его фокуса доцентр отражателя составляет -2,2 м и 0,15 м соответственно, как показано на рисунке.следующие две цифры.
Когда коэффициент сопряжения равен бесконечности, зеркала OAP могут достичьвизуализация, ограниченная дифракцией.
Как показано на рисунке ниже, также имеются два регулируемых отражающих коллиматора.очень подходит для соединения на большие расстояния, так что промежуточное свободное пространстволучом можно управлять с помощью других оптических элементов, что очень полезно приприложения для дальней связи.
Регулируемый коллиматор RCF15x-P01 можно установить в накладку SM1RC(/M).кольцо или хомут SM1TC, используя черную секцию.
Для регулировки угла наклона/рысканья рекомендуется использовать крепление Polaris, напримеркинематическую монтировку POLARIS-K2 или POLARIS-K2VS2L Ø2 дюйма с использованием AD2Tадаптер; кинематическое крепление с резьбой SM2 POLARIS-K2T с использованием SM2A21адаптер; или 5-осевую кинематическую монтировку POLARIS-K15XY с использованием SM1L03.тубус объектива и адаптер SM1A68.
Свободный конец регулируемого корпуса коллиматора имеет резьбувнутренняя резьба SM05 и внешняя SM1.
Примеры установки коллиматорапоказаны на следующих двух рисунках.
Коллимация одномодового волокна
При коллимации одномодовых волокон эти отражающие коллиматоры создают широкую-талия, малорасходящиеся балки.
Полную расходимость коллимированного луча (в градусах) можно приблизительно определить:по диаметру модового поля волокна (MFD) и фокусному расстоянию отражателя (RFL):
Диаметр коллимированного луча 1/e² составляет примерно:
Например, используя небольшой коллиматор RCR25A-P01 для коллимации P3-Одномодовое волокно 630A-FC-1, на длине волны λ = 633 нм, МФД составляет 4,3мкм.
Два приведенных выше уравнения показывают, что угол расхождения составляет 0,01 градуса., а диаметр пучка 4,8 мм.
Коллимация многомодового волокна
Полный угол расходимости коллимированного луча примерно равен:
Диаметр коллимированного луча составляет примерно:
Выход многомодового волокна обычно плохо коллимирован.
Согласно приведенной выше формуле, на диаметр пучка в основном влияет числовая апертура.в положении, близком к отражателю ОАП, но по мере распространения лучаВлияние диаметра сердечника становится все более очевидным.
Для упомянутого выше фиксированного коллиматора диаметр коллимированного луча составляетрассчитывается по формуле 2NA*RFL, что превышает 1/e² диаметра луча.
При выборе фиксированного коллиматора фокусное расстояние можно определить понеобходимый диаметр балки для определения подходящей модели.
Коллимация многомодовых волокон имеет два важных ограничения.
Во-первых, большинство многомодовых волокон имеют очень расходящийся выходной луч, который можноблокируется корпусом до достижения отражателя OAP, поэтому волокно NAне может превышать определенное значение; подробности см. в предыдущей таблице.
Во-вторых, расходимость коллимированного пучка связана с ядромдиаметр; по мере увеличения диаметра ядра максимальная числовая апертура, поддерживаемаяколлиматор уменьшается.
Если диаметр коллимированного луча превышает световую апертуру, выходной сигналлуч будет заблокирован корпусом.
Обе эти ситуации могут привести к снижению качества луча.
Кроме того, рефлекторы OAP могут идеально коллимировать точечные источники только нафокус.
Чем больше отклонение точечного источника от оптической оси, либочем больше диаметр многомодового сердечника, тем больше искажение коллимированноголуч; увеличение фокусного расстояния или длины волны отражения может уменьшитьискажение.
Время публикации: 05 ноября 2024 г.
