De Thorlabs reflecterende vezelcollimator is gebaseerd op een 90° off-axis paraboloïde (OAP) spiegel met een constante brandpuntsafstand over een breed golflengtebereik en is ideaal voor gebruik in systemen die collimatie van meerdere golflengten vereisen.
De reflecterende collimator is verkrijgbaar in drie behuizingsontwerpen, elk compatibel met vezeljumpers met FC/PC-, FC/APC- of SMA-connectoren.
Basisprincipes van OAP-reflector
OAP (Off-Axis Parabolic) Reflector is een onderdeel van de parabolische ouder.
Off-axis betekent dat de optische assen van de twee evenwijdig zijn maar niet samenvallen.
De focusas loopt door het midden van de focus en de OAP-reflector,en de afstand tussen deze twee punten wordt de gereflecteerde brandpuntsafstand genoemd(RFL).
De hoek tussen de focusseringsas en de optische as is de hoek buiten de as.dat is hier 90 graden.
Vaste collimator
Collimatoren met vaste vezels bieden twee metaalfilms met hoge reflectiviteit: -F01 UV-verbeterde aluminiumfilm en -P01 zilverfilm met beschermlaag, die dat wel zijnaanbevolen voor single-mode en multimode vezelcollimatie enmultimode vezelkoppelingstoepassingen.
Afhankelijk van de gecollimeerde bundeldiameter (voor 0,13 NA-vezels) kunnen ze dat zijnverdeeld in de volgende vier series:
De vier bovenstaande afbeeldingen zijn RC02FC-P01, RC04FC-P01, RC08APC-P01 enrespectievelijk RC12SMA-P01.
Daarom kunnen we, volgens het productmodel, de belangrijkste parameters kennenvan elke reflecterende collimator, inclusief gecollimeerde bundeldiameter, vezelconnector en coating.
De RC02-, RC04- en RC08-collimatoren zijn compatibel met interne SM05-montage met schroefdraad, terwijl de RC12-collimator compatibel is met interne SM1-schroefdraadbevestigingen.
Bovendien kan de RC02 collimator direct aan het uiteinde worden gemonteerd in een Ø1/2"kinematische montage, terwijl de RC02, RC04 en RC08 rechtstreeks aan het uiteinde kunnen worden gemonteerdin een kinematische houder van Ø1" (nadat u eerst de gekartelde ring op de vrije ring hebt losgeschroefd).ruimtehaven);
Montage met een kinematische montage vergemakkelijkt de uitlijning van de bundel bij vezelkoppelingis vereist.
Kleine collimator
De kleine collimator bereikt een slanker ontwerp doordat de reflector in de behuizing zittegengestelde richting naar voren. Het kan worden verdeeld in twee series volgensde brandpuntsafstand: RCR25x-P01 en RCR50x-P01, met reflectiebrandpuntsafstandenvan respectievelijk 25,4 en 50,8 mm; de x in het modelnummer is de vezelconnectortype, dat kan worden vervangen door P, A en S om FC/PC weer te geven,respectievelijk FC/APC- en SMA-connectoren.
Kleine collimators kunnen rechtstreeks in Ø1/2" lensbuisbevestigingen worden gemonteerd, zoalsals de SM05RC(/M) sleepring en SM05TC klem.
Als aanpassing van de pitch/yaw vereist is, kunnen ze in een kinematica van Ø1" worden gemonteerdmonteer met behulp van de SM1A60-adapter.
De kleine collimator kan ook rechtstreeks in een 16 mm-kooi worden geïntegreerdsysteem met behulp van een SP3-kooiplaat of SC6W-kooikubus, of in een 30 mmkooisysteem met behulp van een SM1A60-adapter en een C4W-kooikubus.
Verstelbare collimator
Verstelbare collimatoren kunnen de afstand van de vezel tot de OAP-spiegel aanpassen om de collimatie van elke vezel te optimaliseren of om licht in singlemode of multimode vezels te koppelen.
Wanneer de getekende lijn is uitgelijnd met het ∞-symbool, de afstand tot de vezelnaar de OAP-reflector is gelijk aan de RFL, en de collimator voert a uitgecollimeerde straal (boven).
Wanneer de getekende lijn afwijkt van het ∞-symbool, geeft de collimator een signaal afdivergerende of convergente straal, en de maximale afstand vanaf het brandpunt tothet midden van de reflector is respectievelijk -2,2 m en 0,15 m, zoals weergegeven in de afbeeldingvolgende twee figuren.
Wanneer de conjugaatverhouding gelijk is aan oneindig, kunnen OAP-spiegels dit bereikendiffractie-gelimiteerde beeldvorming.
Zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding zijn er ook twee verstelbare reflecterende collimators aanwezigzeer geschikt voor langeafstandskoppeling, zodat de tussenruimte vrij isde straal kan worden gestuurd met andere optische elementen, wat erg handig istoepassingen voor langeafstandscommunicatie.
De RCF15x-P01 verstelbare collimator kan in een SM1RC(/M) slip worden gemonteerdring- of SM1TC-hulsklem met behulp van het zwarte gedeelte.
Voor aanpassing van de pitch/yaw wordt aanbevolen een Polaris-vatting te gebruiken, zoalsde POLARIS-K2 of POLARIS-K2VS2L Ø2" kinematische montage met behulp van de AD2Tadapter; de POLARIS-K2T SM2-kinematische montage met schroefdraad met behulp van de SM2A21adapter; of de POLARIS-K15XY 5-assige kinematische houder met behulp van de SM1L03lensbuis en SM1A68-adapter.
Het uiteinde met vrije ruimte van de verstelbare collimatorbehuizing is voorzien van schroefdraadinterne SM05 en externe SM1-threads.
Voorbeelden van montage van de collimatorzijn weergegeven in de volgende twee figuren.
Single Mode Vezelcollimatie
Bij het collimeren van single-mode vezels produceren deze reflecterende collimatoren breed-taille, lage divergentie balken.
De totale divergentie van een gecollimeerde straal (in graden) kan worden benaderddoor de velddiameter in de vezelmodus (MFD) en de brandpuntsafstand van de reflector (RFL):
De 1/e² diameter van een gecollimeerde straal is ongeveer:
Als u bijvoorbeeld de kleine collimator RCR25A-P01 gebruikt om de P3-630A-FC-1 single-mode glasvezel, bij een golflengte van λ = 633 nm, is de MFD 4,3µm.
Uit de bovenstaande twee vergelijkingen blijkt dat de divergentiehoek 0,01 graden isen de straaldiameter is 4,8 mm.
Multimode vezelcollimatie
De totale divergentiehoek van een gecollimeerde straal is ongeveer:
De diameter van de gecollimeerde straal is ongeveer:
De output van multimode glasvezel is meestal niet goed gecollimeerd.
Volgens de bovenstaande formule wordt de straaldiameter voornamelijk beïnvloed door NAop een positie dicht bij de OAP-reflector, maar terwijl de straal zich voortplant, kan deDe invloed van de kerndiameter wordt steeds duidelijker.
Voor de hierboven genoemde vaste collimator is de gecollimeerde bundeldiameter gelijk aan:berekend met 2NA*RFL, wat groter is dan 1/e² straaldiameter.
Bij het kiezen van een vaste collimator kan de brandpuntsafstand worden afgeleid uit devereiste straaldiameter om het juiste model te bepalen.
Er zijn twee belangrijke beperkingen aan het collimeren van multimode vezels.
Ten eerste hebben de meeste multimode-vezels een zeer uiteenlopende uitgangsbundelgeblokkeerd door de behuizing voordat deze de OAP-reflector bereikt, dus de vezel NAkan een bepaalde waarde niet overschrijden; zie de vorige tabel voor details.
Ten tweede houdt de divergentie van de gecollimeerde bundel verband met de kerndiameter; naarmate de kerndiameter toeneemt, wordt de maximale NA ondersteund doorde collimator neemt af.
Als de gecollimeerde bundeldiameter de vrije opening overschrijdt, wordt de outputstraal wordt geblokkeerd door de behuizing.
Beide situaties kunnen leiden tot een verminderde straalkwaliteit.
Bovendien kunnen OAP-reflectoren alleen puntbronnen perfect collimerencentraal punt.
Hoe groter de afwijking van de puntbron ten opzichte van de optische as, of deHoe groter de multimode kerndiameter, hoe groter de vervorming van het gecollimeerdestraal; Het vergroten van de reflectiebrandpuntsafstand of golflengte kan de reflectie verminderenvervorming.
Posttijd: 05-nov-2024
