Odblaskowy kolimator światłowodowy Thorlabs opiera się na odchylonym od osi lustrze paraboloidalnym (OAP) o 90° i stałej ogniskowej w szerokim zakresie długości fal i idealnie nadaje się do stosowania w systemach wymagających kolimacji wielu długości fal.
Kolimator refleksyjny jest dostępny w trzech wersjach obudowy, każda kompatybilna ze zworkami światłowodowymi ze złączami FC/PC, FC/APC lub SMA.
Podstawy reflektora OAP
Odbłyśnik OAP (Off-Axis Parabolic) jest częścią macierzystego reflektora parabolicznego.
Off-osi oznacza, że osie optyczne obu są równoległe, ale nie pokrywają się.
Oś ostrości przechodzi przez środek ogniska i reflektor OAP,a odległość między tymi dwoma punktami nazywa się ogniskową odbitą(RFL).
Kąt pomiędzy osią ogniskowania a osią optyczną jest kątem poza osią,czyli tutaj 90 stopni.
Naprawiono kolimator
Kolimatory światłowodowe zapewniają dwie warstwy metalowe o wysokim współczynniku odbicia: -F01 UV-wzmocniona folia aluminiowa i srebrna folia -P01 z warstwą ochronną, które sązalecany do kolimacji światłowodów jednomodowych i wielomodowych orazzastosowania sprzęgania włókien wielomodowych.
W zależności od średnicy skolimowanej wiązki (dla włókna 0,13 NA) mogą byćpodzielone na cztery serie:
Cztery powyższe zdjęcia to RC02FC-P01, RC04FC-P01, RC08APC-P01 iOdpowiednio RC12SMA-P01.
Dlatego zgodnie z modelem produktu możemy poznać główne parametrykażdego kolimatora odblaskowego, łącznie ze średnicą skolimowanej wiązki i światłowodemzłącze i powłoka.
Kolimatory RC02, RC04 i RC08 są wewnętrznie kompatybilne z SM05-gwintowane mocowania, natomiast kolimator RC12 jest kompatybilny wewnętrznie z SM1-gwintowane mocowania.
Ponadto kolimator RC02 można zamontować bezpośrednio na końcówce Ø1/2"mocowanie kinematyczne, natomiast modele RC02, RC04 i RC08 można montować bezpośrednio na końcuw mocowanie kinematyczne Ø1" (po uprzednim odkręceniu pierścienia radełkowanego na wolnymport kosmiczny);
Montaż za pomocą uchwytu kinematycznego ułatwia ustawienie belki podczas łączenia włókienjest wymagane.
Mały kolimator
Mały kolimator jest cieńszy dzięki umieszczeniu odbłyśnika w obudowieprzeciwnym kierunku do przodu. Można go podzielić na dwie serie wedługogniskowe: RCR25x-P01 i RCR50x-P01, z ogniskowymi refleksyjnymiodpowiednio 25,4 i 50,8 mm; x w numerze modelu to włóknotyp złącza, które można zastąpić P, A i S, aby reprezentować FC/PC,Odpowiednio złącza FC/APC i SMA.
Małe kolimatory można montować bezpośrednio w mocowaniach tubusu Ø1/2", npjako pierścień ślizgowy SM05RC(/M) i zacisk SM05TC.
Jeśli wymagana jest regulacja nachylenia/odchylenia, można je zamontować w kinematyce Ø1".zamontować za pomocą adaptera SM1A60.
Mały kolimator można także zintegrować bezpośrednio z klatką 16 mmsystemu przy użyciu płyty klatkowej SP3 lub kostki klatkowej SC6W, lub w 30 mmsystem klatkowy wykorzystujący adapter SM1A60 i kostkę klatkową C4W.
Regulowany kolimator
Regulowane kolimatory umożliwiają regulację odległości światłowodu od zwierciadła OAP w celu optymalizacji kolimacji każdego włókna lub połączenia światła w włókna jednomodowe lub wielomodowe.
Gdy narysowana linia pokrywa się z symbolem ∞, oznacza to odległość od światłowodudo reflektora OAP jest równe RFL, a sygnał wyjściowy kolimatora wynosi awiązka skolimowana (powyżej).
Kiedy narysowana linia odbiega od symbolu ∞, kolimator generuje sygnał awiązka rozbieżna lub zbieżna oraz maksymalna odległość od jej ogniskaśrodek reflektora wynosi odpowiednio -2,2 m i 0,15 m, jak pokazano na rysunkunastępujące dwie cyfry.
Gdy stosunek koniugatu jest równy nieskończoności, można osiągnąć zwierciadła OAPobrazowanie ograniczone dyfrakcją.
Jak pokazano na poniższym rysunku, dostępne są również dwa regulowane kolimatory odblaskowebardzo nadaje się do sprzęgania na duże odległości, tak że pośrednia wolna przestrzeńWiązkę można sterować za pomocą innych elementów optycznych, co jest bardzo przydatne waplikacje do komunikacji na duże odległości.
Regulowany kolimator RCF15x-P01 można zamontować w szynie SM1RC(/M)pierścień lub zacisk tulejowy SM1TC, korzystając z czarnej części.
Do regulacji nachylenia/odchylenia zaleca się użycie mocowania Polaris, npmontaż kinematyczny POLARIS-K2 lub POLARIS-K2VS2L Ø2" z wykorzystaniem AD2Tadapter; montaż kinematyczny z gwintem SM2 POLARIS-K2T za pomocą SM2A21adapter; lub 5-osiowy uchwyt kinematyczny POLARIS-K15XY z wykorzystaniem SM1L03tubus obiektywu i adapter SM1A68.
Wolna część regulowanej obudowy kolimatora jest gwintowanagwinty wewnętrzne SM05 i zewnętrzne SM1.
Przykłady montażu kolimatorapokazano na dwóch poniższych rysunkach.
Kolimacja światłowodów jednomodowych
Podczas kolimacji włókien jednomodowych te kolimatory odblaskowe wytwarzają światło szerokie-talia, belki o niskiej rozbieżności.
Można w przybliżeniu oszacować całkowitą rozbieżność skolimowanej wiązki (w stopniach).przez średnicę pola modowego światłowodu (MFD) i ogniskową reflektora (RFL):
Średnica 1/e² skolimowanej wiązki wynosi w przybliżeniu:
Na przykład, używając małego kolimatora RCR25A-P01 do kolimacji P3-Światłowód jednomodowy 630A-FC-1, przy długości fali λ = 633 nm, MFD wynosi 4,3µm.
Powyższe dwa równania pokazują, że kąt rozbieżności wynosi 0,01 stopnia, a średnica belki wynosi 4,8 mm.
Kolimacja światłowodów wielomodowych
Całkowity kąt rozbieżności skolimowanej wiązki wynosi w przybliżeniu:
Średnica skolimowanej wiązki wynosi w przybliżeniu:
Wyjście światłowodu wielomodowego zwykle nie jest dobrze skolimowane.
Zgodnie z powyższym wzorem na średnicę belki wpływa głównie NAw pozycji blisko reflektora OAP, ale w miarę propagacji wiązkiwpływ średnicy rdzenia staje się coraz bardziej oczywisty.
W przypadku wspomnianego powyżej stałego kolimatora średnica skolimowanej wiązki wynosiobliczone według 2NA*RFL, co jest wartością większą niż 1/e² średnicy belki.
Wybierając kolimator stały, ogniskową można wywnioskować zwymagana średnica belki w celu określenia odpowiedniego modelu.
Istnieją dwa istotne ograniczenia kolimacji włókien wielomodowych.
Po pierwsze, większość włókien wielomodowych ma bardzo rozbieżną wiązkę wyjściową, która może byćblokowane przez obudowę przed dotarciem do odbłyśnika OAP, a więc włókno NAnie może przekroczyć określonej wartości; szczegółowe informacje można znaleźć w poprzedniej tabeli.
Po drugie, rozbieżność skolimowanej wiązki jest powiązana z rdzeniemśrednica; wraz ze wzrostem średnicy rdzenia, maksymalna NA obsługiwana przezkolimator maleje.
Jeśli średnica skolimowanej wiązki przekracza przezroczystą aperturę, sygnał wyjściowywiązka zostanie zablokowana przez obudowę.
Obie te sytuacje mogą prowadzić do pogorszenia jakości wiązki.
Ponadto reflektory OAP mogą doskonale kolimować źródła punktowe jedynie w punkciepunkt centralny.
Im większe odchylenie źródła punktowego od osi optycznej, czyli tzwim większa średnica rdzenia wielomodowego, tym większe zniekształcenie kolimowanebelka; zwiększenie ogniskowej lub długości fali odbicia może zmniejszyćzniekształcenie.
Czas publikacji: 05 listopada 2024 r
