Kolimátor s reflexnými vláknami Thorlabs je založený na 90° mimoosovom paraboloidnom (OAP) zrkadle s konštantnou ohniskovou vzdialenosťou v širokom rozsahu vlnových dĺžok a je ideálny na použitie v systémoch vyžadujúcich kolimáciu viacerých vlnových dĺžok.
Reflexný kolimátor je dostupný v troch prevedeniach puzdra, z ktorých každý je kompatibilný s vláknovými prepojkami s konektormi FC/PC, FC/APC alebo SMA.
Základy OAP reflektora
OAP (Off-Axis Parabolic) Reflector je súčasťou svojej materskej paraboliky.
Off-axis znamená, že optické osi oboch sú paralelné, ale nie zhodné.
Os zaostrenia prechádza stredom ohniska a reflektorom OAP,a vzdialenosť medzi týmito dvoma bodmi sa nazýva odrazená ohnisková vzdialenosť(RFL).
Uhol medzi osou zaostrenia a optickou osou je uhol mimo osi,čo je tu 90 stupňov.
Pevný kolimátor
Kolimátory s pevnými vláknami poskytujú dve kovové fólie s vysokou odrazivosťou: -F01 UV-vylepšená hliníková fólia a -P01 strieborná fólia s ochrannou vrstvou, ktoré súodporúča sa pre jednovidovú a viacvidovú kolimáciu vlákien amultimódové aplikácie spájania vlákien.
Podľa priemeru kolimovaného lúča (pre vlákno 0,13 NA) môžu byťrozdelené do nasledujúcich štyroch sérií:
Štyri obrázky vyššie sú RC02FC-P01, RC04FC-P01, RC08APC-P01 aRC12SMA-P01 resp.
Podľa modelu produktu teda vieme poznať hlavné parametrekaždého reflexného kolimátora, vrátane priemeru kolimovaného lúča, vláknakonektor a povlak.
Kolimátory RC02, RC04 a RC08 sú kompatibilné s interne SM05-závitové úchyty, zatiaľ čo kolimátor RC12 je kompatibilný s interne SM1-závitové úchyty.
Okrem toho je možné kolimátor RC02 namontovať na koniec priamo do Ø1/2"kinematická montáž, zatiaľ čo RC02, RC04 a RC08 je možné namontovať priamo na koniecdo kinematického držiaka Ø1" (po prvom odskrutkovaní ryhovaného krúžku na voľnomvesmírny prístav);
Montáž pomocou kinematického držiaka uľahčuje zarovnanie lúča pri spájaní vlákiensa vyžaduje.
Malý kolimátor
Malý kolimátor dosahuje štíhlejší dizajn tým, že má reflektor vopačným smerom k prednej časti. Dá sa rozdeliť do dvoch sérií podľaohnisková vzdialenosť: RCR25x-P01 a RCR50x-P01, s odrazovou ohniskovou vzdialenosťou25,4 a 50,8 mm; x v čísle modelu je vláknotyp konektora, ktorý môže byť nahradený P, A a S, aby reprezentoval FC/PC,FC/APC a SMA konektory.
Malé kolimátory je možné namontovať priamo do objímok tubusu objektívu Ø1/2", naprako zberací krúžok SM05RC(/M) a svorka SM05TC.
Ak je potrebné nastavenie sklonu/vybočenia, môžu byť namontované v kinematike Ø1".montáž pomocou adaptéra SM1A60.
Malý kolimátor je možné integrovať aj priamo do 16 mm klietkysystémom pomocou klietkovej dosky SP3 alebo kocky SC6W, alebo do 30 mmklietkový systém s použitím adaptéra SM1A60 a klietkovej kocky C4W.
Nastaviteľný kolimátor
Nastaviteľné kolimátory dokážu upraviť vzdialenosť od vlákna k OAP zrkadlu, aby sa optimalizovala kolimácia každého vlákna alebo aby sa svetlo spojilo do singlemode alebo multimode vlákien.
Keď je narysovaná čiara zarovnaná so symbolom ∞, vzdialenosť od vláknak OAP reflektoru sa rovná RFL a výstupy kolimátora akolimovaný lúč (hore).
Keď sa narysovaná čiara odchýli od symbolu ∞, kolimátor vydá adivergentný alebo konvergentný lúč a maximálna vzdialenosť od jeho ohniska dostred reflektora je -2,2 ma 0,15 m, ako je znázornené nanasledujúce dve čísla.
Keď sa konjugovaný pomer rovná nekonečnu, zrkadlá OAP môžu dosiahnuťdifrakčne obmedzené zobrazovanie.
Ako je znázornené na obrázku nižšie, sú tu aj dva nastaviteľné reflexné kolimátoryveľmi vhodné pre spojenie na dlhé vzdialenosti, takže medziľahlý voľný priestorlúč je možné riadiť inými optickými prvkami, čo je veľmi užitočné vaplikácie diaľkovej komunikácie.
Nastaviteľný kolimátor RCF15x-P01 je možné namontovať do sklzu SM1RC(/M)krúžok alebo objímku SM1TC pomocou čiernej časti.
Pre nastavenie sklonu/vybočenia sa odporúča použiť držiak Polaris, ako naprkinematický držiak POLARIS-K2 alebo POLARIS-K2VS2L Ø2" pomocou AD2Tadaptér; kinematický držiak POLARIS-K2T SM2 so závitom pomocou SM2A21adaptér; alebo 5-osový kinematický držiak POLARIS-K15XY pomocou SM1L03tubus objektívu a adaptér SM1A68.
Voľný koniec krytu nastaviteľného kolimátora je vybavený závitomvnútorné závity SM05 a vonkajšie závity SM1.
Príklady montáže kolimátorasú znázornené na nasledujúcich dvoch obrázkoch.
Jednomódová kolimácia vlákien
Pri kolimácii jednovidových vlákien produkujú tieto reflexné kolimátory široké- pás, lúče s nízkou divergenciou.
Celková divergencia kolimovaného lúča (v stupňoch) sa dá aproximovaťpriemerom poľa v režime vlákna (MFD) a ohniskovou vzdialenosťou reflektora (RFL):
Priemer kolimovaného lúča 1/e² je približne:
Napríklad pomocou malého kolimátora RCR25A-P01 na kolimáciu P3-630A-FC-1 jednovidové vlákno, pri vlnovej dĺžke λ = 633 nm, MFD je 4,3um.
Vyššie uvedené dve rovnice ukazujú, že uhol divergencie je 0,01 stupňaa priemer lúča je 4,8 mm.
Multimódová kolimácia vlákien
Celkový uhol divergencie kolimovaného lúča je približne:
Priemer kolimovaného lúča je približne:
Výstup multimódového vlákna zvyčajne nie je dobre kolimovaný.
Podľa vyššie uvedeného vzorca je priemer lúča ovplyvnený hlavne NAv polohe blízko reflektora OAP, ale ako sa lúč šíri,vplyv priemeru jadra sa stáva čoraz zreteľnejším.
Pre vyššie uvedený pevný kolimátor je priemer kolimovaného lúčavypočítané pomocou 2NA*RFL, ktorá je väčšia ako 1/e² priemer lúča.
Pri výbere pevného kolimátora možno ohniskovú vzdialenosť odvodiť zpotrebný priemer lúča na určenie vhodného modelu.
Pre kolimačné multimódové vlákna existujú dve dôležité obmedzenia.
Po prvé, väčšina multimódových vlákien má veľmi divergentný výstupný lúč, ktorý môže byťzablokované puzdrom pred dosiahnutím OAP reflektora, takže vlákno NAnemôže prekročiť určitú hodnotu; podrobnosti nájdete v predchádzajúcej tabuľke.
Po druhé, divergencia kolimovaného lúča súvisí s jadrompriemer; ako sa priemer jadra zväčšuje, maximálna NA podporovanákolimátor klesá.
Ak priemer kolimovaného lúča presahuje čistú apertúru, výstuplúč bude blokovaný puzdrom.
Obe tieto situácie môžu viesť k zníženiu kvality lúča.
Navyše, OAP reflektory dokážu dokonale kolimovať len bodové zdroje naohnisko.
Čím väčšia je odchýlka bodového zdroja od optickej osi, respčím väčší je priemer multimódového jadra, tým väčšie je skreslenie kolimácielúč; zvýšenie ohniskovej vzdialenosti odrazu alebo vlnovej dĺžky môže znížiťskreslenie.
Čas uverejnenia: 5. novembra 2024
