Kolimator światłowodowy Thorlabs z odbiciowym zwierciadłem parabolicznym (OAP) o kącie rozwarcia 90° i stałej ogniskowej w szerokim zakresie długości fal. Idealnie nadaje się do stosowania w systemach wymagających kolimacji wielu długości fal.
Kolimator odblaskowy dostępny jest w trzech rodzajach obudowy, z których każdy jest kompatybilny ze złączami światłowodowymi FC/PC, FC/APC lub SMA.
Podstawy reflektora OAP
Reflektor OAP (Off-Axis Parabolic) jest częścią swojego macierzystego reflektora parabolicznego.
Określenie „pozaosiowe” oznacza, że osie optyczne obu obiektów są równoległe, ale nie pokrywają się.
Oś ogniskowania przechodzi przez środek ogniska i reflektor OAP,a odległość między tymi dwoma punktami nazywa się ogniskową odbitą(RFL).
Kąt między osią ogniskowania a osią optyczną to kąt poza osią,czyli tutaj 90 stopni.
Stały kolimator
Kolimatory z włóknami stałymi zapewniają dwie warstwy metalu o wysokim współczynniku odbicia: -F01 UV-ulepszona folia aluminiowa i folia srebrna -P01 z warstwą ochronną, które sązalecany do kolimacji światłowodów jednomodowych i wielomodowych orazzastosowania sprzęgania włókien wielomodowych.
W zależności od średnicy wiązki skolimowanej (dla włókna 0,13 NA) mogą byćpodzielone na następujące cztery serie:
Cztery powyższe zdjęcia przedstawiają RC02FC-P01, RC04FC-P01, RC08APC-P01 iRC12SMA-P01 odpowiednio.
Dlatego też, zgodnie z modelem produktu, możemy poznać główne parametrykażdego kolimatora odblaskowego, w tym średnica wiązki skolimowanej, włóknozłącze i powłoka.
Kolimatory RC02, RC04 i RC08 są kompatybilne z wewnętrznymi kolimatorami SM05-mocowania gwintowane, natomiast kolimator RC12 jest kompatybilny z wewnętrznymi mocowaniami SM1-mocowania gwintowane.
Ponadto kolimator RC02 można zamontować bezpośrednio na końcu do Ø1/2"mocowanie kinematyczne, natomiast RC02, RC04 i RC08 można montować bezpośrednio na końcudo mocowania kinematycznego Ø1" (po uprzednim odkręceniu pierścienia radełkowanego na wolnymport kosmiczny);
Montaż za pomocą mocowania kinematycznego ułatwia ustawienie wiązki podczas sprzęgania włókienjest wymagane.
Mały kolimator
Mały kolimator ma smuklejszą konstrukcję dzięki umieszczeniu reflektora ww kierunku przeciwnym do przodu. Można go podzielić na dwie serie wedługogniskowa: RCR25x-P01 i RCR50x-P01, z ogniskowymi odbiciowymiodpowiednio 25,4 i 50,8 mm; x w numerze modelu oznacza 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 uchwytach tubusów obiektywu Ø1/2", takich jakjako pierścień ślizgowy SM05RC(/M) i zacisk SM05TC.
Jeśli wymagana jest regulacja pochylenia/odchylenia, można je zamontować w gnieździe kinematycznym Ø1".montaż przy użyciu adaptera SM1A60.
Mały kolimator można również zintegrować bezpośrednio z klatką 16 mmsystem wykorzystujący płytkę klatkową SP3 lub kostkę klatkową SC6W lub do 30 mmsystem klatkowy wykorzystujący adapter SM1A60 i kostkę klatkową C4W.
Regulowany kolimator
Regulowane kolimatory umożliwiają regulację odległości od włókna do lustra OAP w celu optymalizacji kolimacji każdego włókna lub sprzęgania światła do włókien jednomodowych lub wielomodowych.
Gdy narysowana linia jest wyrównana z symbolem ∞, odległość od włóknado reflektora OAP jest równa RFL, a kolimator generujewiązka skolimowana (powyżej).
Gdy narysowana linia odbiega od symbolu ∞, kolimator generuje sygnałrozbieżna lub zbieżna wiązka i maksymalna odległość od jej ogniska dośrodek reflektora znajduje się odpowiednio w odległości -2,2 m i 0,15 m, jak pokazano na rysunkuponiżej dwa rysunki.
Gdy stosunek sprzężony jest równy nieskończoności, lustra OAP mogą osiągnąćobrazowanie z ograniczeniem dyfrakcyjnym.
Jak pokazano na poniższym rysunku, znajdują się również dwa regulowane kolimatory odblaskowebardzo nadaje się do sprzęgania na duże odległości, dzięki czemu zapewnia wolną przestrzeń pośredniąwiązką można sterować za pomocą innych elementów optycznych, co jest bardzo przydatne waplikacje do komunikacji dalekosiężnej.
Regulowany kolimator RCF15x-P01 można zamontować w gnieździe SM1RC(/M)pierścień zaciskowy lub zacisk tulejowy SM1TC, używając czarnej sekcji.
Do regulacji pochylenia/odchylenia zaleca się użycie mocowania Polaris, takiego jakmontaż kinematyczny POLARIS-K2 lub POLARIS-K2VS2L Ø2" z wykorzystaniem AD2Tadapter; kinematyczny uchwyt z gwintem SM2-POLARIS-K2T wykorzystujący SM2A21adaptera lub 5-osiowego kinematycznego mocowania POLARIS-K15XY przy użyciu SM1L03tubus obiektywu i adapter SM1A68.
Wolna przestrzeń na końcu regulowanej obudowy kolimatora jest gwintowanagwint wewnętrzny SM05 i gwint zewnętrzny SM1.
Przykłady montażu kolimatorapokazano na dwóch poniższych rysunkach.
Kolimacja światłowodów jednomodowych
Podczas kolimacji włókien jednomodowych te kolimatory odblaskowe wytwarzają szerokie- talia, belki o małej rozbieżności.
Całkowitą rozbieżność wiązki skolimowanej (w stopniach) można oszacować w przybliżeniuna podstawie średnicy pola modu światłowodowego (MFD) i ogniskowej reflektora (RFL):
Średnica 1/e² skolimowanej wiązki wynosi w przybliżeniu:
Na przykład, używając małego kolimatora RCR25A-P01 do kolimacji P3-Włókno jednomodowe 630A-FC-1 o długości fali λ = 633 nm, współczynnik MFD wynosi 4,3mikrometrów.
Powyższe dwa równania pokazują, że kąt rozbieżności wynosi 0,01 stopniaa średnica wiązki wynosi 4,8 mm.
Kolimacja włókien wielomodowych
Całkowity kąt rozbieżności wiązki skolimowanej wynosi w przybliżeniu:
Średnica skolimowanej wiązki wynosi w przybliżeniu:
Wyjście światłowodu wielomodowego zwykle nie jest dobrze skolimowane.
Zgodnie z powyższym wzorem średnica wiązki jest w głównej mierze zależna od NAw położeniu blisko reflektora OAP, ale w miarę rozprzestrzeniania się wiązki,wpływ średnicy rdzenia staje się coraz bardziej oczywisty.
W przypadku wspomnianego wyżej stałego kolimatora średnica wiązki skolimowanej wynosiobliczone na podstawie wzoru 2NA*RFL, który jest większy niż średnica wiązki 1/e².
Wybierając stały kolimator, ogniskową można wywnioskować zwymagana średnica wiązki w celu określenia właściwego modelu.
Istnieją dwa ważne ograniczenia kolimacji włókien wielomodowych.
Po pierwsze, większość włókien wielomodowych ma bardzo rozbieżną wiązkę wyjściową, która może byćzablokowane przez obudowę przed dotarciem do reflektora OAP, więc włókno NAnie może przekroczyć pewnej wartości; szczegóły w poprzedniej tabeli.
Po drugie, rozbieżność wiązki skolimowanej jest związana z rdzeniemśrednica; wraz ze wzrostem średnicy rdzenia, maksymalna NA obsługiwana przezkolimator maleje.
Jeżeli średnica wiązki skolimowanej przekracza otwór, wyjściewiązka zostanie zablokowana przez obudowę.
Obie te sytuacje mogą prowadzić do pogorszenia jakości wiązki.
Ponadto reflektory OAP mogą idealnie kolimować źródła punktowe tylko wpunkt centralny.
Im większe jest odchylenie źródła punktowego od osi optycznej,im większa średnica rdzenia wielomodowego, tym większe zniekształcenie skolimowanegowiązka; zwiększenie ogniskowej odbicia lub długości fali może zmniejszyćzniekształcenie.
Czas publikacji: 05-11-2024
