Thorlabs reflekterande fiberkollimator är baserad på en 90° off-axis paraboloid (OAP) spegel med konstant brännvidd över ett brett våglängdsområde och är idealisk för användning i system som kräver kollimering av flera våglängder.
Den reflekterande kollimatorn finns i tre husdesigner, var och en kompatibel med fiberbyglar med FC/PC-, FC/APC- eller SMA-kontakter.
Grunderna för OAP-reflektor
OAP(Off-Axis Parabolic) Reflector är en del av dess moderparaboliska.
Off-axis betyder att de två optiska axlarna är parallella men inte sammanfallande.
Fokusaxeln passerar genom mitten av fokus och OAP-reflektorn,och avståndet mellan dessa två punkter kallas den reflekterade brännvidden(RFL).
Vinkeln mellan fokuseringsaxeln och den optiska axeln är vinkeln utanför axeln,vilket är 90 grader här.
Fast Collimator
Fasta fiberkollimatorer ger två högreflekterande metallfilmer: -F01 UV-förbättrad aluminiumfilm och -P01 silverfilm med skyddsskikt, som ärrekommenderas för single-mode och multimode fiberkollimation ochmultimode fiberkopplingstillämpningar.
Enligt den kollimerade strålens diameter (för 0,13 NA fiber) kan de varauppdelad i följande fyra serier:
De fyra bilderna ovan är RC02FC-P01, RC04FC-P01, RC08APC-P01 ochRC12SMA-P01 respektive.
Därför kan vi, enligt produktmodellen, känna till huvudparametrarnaav varje reflekterande kollimator, inklusive kollimerad stråldiameter, fiberanslutning och beläggning.
Kollimatorerna RC02, RC04 och RC08 är kompatibla med internt SM05-gängade fästen, medan RC12-kollimatorn är kompatibel med internt SM1-gängade fästen.
Dessutom kan RC02-kollimatorn ändmonteras direkt i en Ø1/2"kinematiskt fäste, medan RC02, RC04 och RC08 kan ändmonteras direkti ett Ø1" kinematiskt fäste (efter att först ha skruvat loss den räfflade ringen på den friarymdhamn);
Montering med ett kinematiskt fäste underlättar strålinriktningen vid fiberkopplingkrävs.
Liten kollimator
Den lilla kollimatorn får en smalare design genom att ha reflektorn imotsatt riktning mot framsidan. Den kan delas upp i två serier enligtbrännvidden: RCR25x-P01 och RCR50x-P01, med reflektionsbrännvidderpå 25,4 respektive 50,8 mm; x-et i modellnumret är fibernkontakttyp, som kan ersättas med P, A och S för att representera FC/PC,FC/APC- respektive SMA-kontakter.
Små kollimatorer kan monteras direkt i Ø1/2" linsrörsfästen, t.exsom SM05RC(/M) släpring och SM05TC klämma.
Om stigning/girjustering krävs kan de monteras i en Ø1" kinematikmontera med SM1A60-adaptern.
Den lilla kollimatorn kan även integreras direkt i en 16 mm bursystem som använder en SP3-burplåt eller SC6W-burkub, eller i en 30 mmbursystem som använder en SM1A60-adapter och en C4W-burkub.
Justerbar kollimator
Justerbara kollimatorer kan justera avståndet från fibern till OAP-spegeln för att optimera kollimeringen av varje fiber eller för att koppla ljus till singlemode eller multimode fibrer.
När den ritade linjen är i linje med ∞-symbolen, avståndet från fiberntill OAP-reflektorn är lika med RFL, och kollimatorn matar ut akollimerad stråle (ovan).
När den ritade linjen avviker från ∞-symbolen, matar kollimatorn ettdivergent eller konvergent stråle, och det maximala avståndet från dess fokus tillreflektorns mittpunkt är -2,2 m respektive 0,15 m, som visas iefter två figurer.
När konjugatförhållandet är lika med oändlighet kan OAP-speglar uppnådiffraktionsbegränsad avbildning.
Som visas i figuren nedan är två justerbara reflekterande kollimatorer ocksåmycket lämplig för långdistanskoppling, så att det mellanliggande fria utrymmetstrålen kan styras med andra optiska element, vilket är mycket användbart ilångdistanskommunikationstillämpningar.
Den justerbara kollimatorn RCF15x-P01 kan monteras i en SM1RC(/M) slipring eller SM1TC hylsklämma med den svarta delen.
För stigning/girjustering rekommenderas att använda ett Polarisfäste, som t.exPOLARIS-K2 eller POLARIS-K2VS2L Ø2" kinematiskt fäste med AD2Tadapter; det POLARIS-K2T SM2-gängade kinematiska fästet med SM2A21adapter; eller POLARIS-K15XY 5-axligt kinematiskt fäste med SM1L03linsrör och SM1A68-adapter.
Den fria änden av det justerbara kollimatorhuset är gängad medinvändiga SM05 och externa SM1 gängor.
Exempel på montering av kollimatornvisas i följande två figurer.
Single Mode Fiber Collimation
Vid kollimering av singelmodsfibrer producerar dessa reflekterande kollimatorer breda- midja, lågdivergensbalkar.
Den totala divergensen för en kollimerad stråle (i grader) kan approximerasav fiberlägesfältdiametern (MFD) och reflektorns brännvidd (RFL):
Diametern 1/e² för en kollimerad stråle är ungefär:
Till exempel att använda den lilla kollimatorn RCR25A-P01 för att kollimera P3-630A-FC-1 enkelmodsfiber, vid en våglängd på λ = 633 nm, är MFD 4,3µm.
Ovanstående två ekvationer visar att divergensvinkeln är 0,01 grader, och strålens diameter är 4,8 mm.
Multimode Fiber Collimation
Den totala divergensvinkeln för en kollimerad stråle är ungefär:
Diametern på den kollimerade strålen är ungefär:
Utgången av multimodfiber är vanligtvis inte väl kollimerad.
Enligt ovanstående formel påverkas strålens diameter huvudsakligen av NAvid en position nära OAP-reflektorn, men när strålen fortplantar siginverkan av kärndiametern blir mer och mer uppenbar.
För den fasta kollimatorn som nämns ovan är den kollimerade strålens diameterberäknas med 2NA*RFL, som är större än 1/e² stråldiameter.
När du väljer en fast kollimator kan brännvidden härledas frånönskad stråldiameter för att bestämma lämplig modell.
Det finns två viktiga begränsningar för att kollimera multimodfibrer.
För det första har de flesta multimodfibrer en mycket divergerande utgångsstråle som kan varablockeras av huset innan den når OAP-reflektorn, så fibern NAkan inte överstiga ett visst värde; se föregående tabell för detaljer.
För det andra är divergensen hos den kollimerade strålen relaterad till kärnandiameter; när kärndiametern ökar, stöds den maximala NA avkollimatorn minskar.
Om den kollimerade strålens diameter överstiger den fria öppningen, kommer uteffektenstrålen kommer att blockeras av huset.
Båda dessa situationer kan leda till minskad strålkvalitet.
Dessutom kan OAP-reflektorer endast perfekt kollimera punktkällor vidbrännpunkt.
Ju större avvikelse punktkällan har från den optiska axeln, ellerstörre multimods kärndiameter, desto större distorsion av den kollimeradebalk; att öka reflektionens brännvidd eller våglängd kan minskadistorsion.
Posttid: 2024-nov-05
