Thorlabsin heijastava kuitukollimaattori perustuu 90°:n akselilta poispäin suuntautuvaan paraboloidipeiliin (OAP), jonka polttoväli on vakio laajalla aallonpituusalueella, ja se sopii erinomaisesti järjestelmiin, jotka vaativat useiden aallonpituuksien kollimaatiota.
Heijastava kollimaattori on saatavana kolmessa kotelomallissa, jotka kaikki ovat yhteensopivia FC/PC-, FC/APC- tai SMA-liittimillä varustettujen kuituommelliittimien kanssa.
OAP-heijastimen perusteet
OAP (Off-Axis Parabolic) -heijastin on osa emo-parabolista heijastinta.
Akselin ulkopuolinen tarkoittaa, että kahden optiset akselit ovat yhdensuuntaiset, mutta eivät osu yhteen.
Tarkennusakseli kulkee tarkennuspisteen keskipisteen ja OAP-heijastimen läpi,ja näiden kahden pisteen välistä etäisyyttä kutsutaan heijastuneeksi polttoväliksi(RFL).
Tarkennusakselin ja optisen akselin välinen kulma on sivuakselin kulma,joka on täällä 90 astetta.
Kiinteä kollimaattori
Kiinteät kuitukollimaattorit tarjoavat kaksi korkean heijastavuuden metallikalvoa: -F01 UV-parannettu alumiinikalvo ja -P01-hopeakalvo suojakerroksella, jotka ovatsuositellaan yksi- ja monimuotokuitukollimaatioon jamonimuotokuitukytkentäsovellukset.
Kollimoidun säteen halkaisijan mukaan (0,13 NA-kuidulle) ne voivat ollajaettu seuraaviin neljään sarjaan:
Yllä olevat neljä kuvaa ovat RC02FC-P01, RC04FC-P01, RC08APC-P01 jaRC12SMA-P01 vastaavasti.
Siksi tuotemallin mukaan voimme tietää tärkeimmät parametritkunkin heijastavan kollimaattorin, mukaan lukien kollimoidun säteen halkaisija, kuituliitin ja pinnoite.
RC02-, RC04- ja RC08-kollimaattorit ovat sisäisesti yhteensopivia SM05-kierteitetyt kiinnikkeet, kun taas RC12-kollimaattori on yhteensopiva sisäisesti SM1-kierteitetyt kiinnikkeet.
Lisäksi RC02-kollimaattori voidaan asentaa suoraan päätyosastaan Ø1/2":n reikään.kinemaattisesti kiinnitetty, kun taas RC02, RC04 ja RC08 voidaan asentaa suoraan päätyosaanØ1" kinemaattiseen kiinnitykseen (kunhan ensin irrotat pyälletyn renkaan vapaastaavaruussatama);
Kinemaattinen kiinnitys helpottaa säteen kohdistamista kuitujen kytkennän aikanavaaditaan.
Pieni kollimaattori
Pieni kollimaattori on ohuempi, koska heijastin onvastakkaiseen suuntaan kuin eteenpäin. Se voidaan jakaa kahteen sarjaan sen mukaan,polttoväli: RCR25x-P01 ja RCR50x-P01, heijastuspolttoväleillä25,4 ja 50,8 mm; mallinumeron x tarkoittaa kuitualiittimen tyyppi, joka voidaan korvata P:llä, A:lla ja S:llä edustamaan FC/PC:tä,FC/APC- ja SMA-liittimet.
Pienet kollimaattorit voidaan asentaa suoraan Ø1/2" linssiputkikiinnikkeisiin, kutenkuten SM05RC(/M)-liukurengas ja SM05TC-puristin.
Jos kallistuksen/suuntauksen säätöä tarvitaan, ne voidaan asentaa Ø1" kinemaattiseenkiinnitä SM1A60-sovittimella.
Pieni kollimaattori voidaan myös integroida suoraan 16 mm:n häkkiinjärjestelmään SP3-häkkilevyllä tai SC6W-häkkikuutiolla tai 30 mm:nhäkkijärjestelmä SM1A60-sovittimella ja C4W-häkkikuutiolla.
Säädettävä kollimaattori
Säädettävillä kollimaattoreilla voidaan säätää kuidun ja OAP-peilin välistä etäisyyttä kunkin kuidun kollimaation optimoimiseksi tai valon kytkemiseksi yksi- tai monimuotokuituihin.
Kun piirretty viiva on ∞-symbolin kohdalla, etäisyys kuidustaOAP-heijastimeen on yhtä suuri kuin RFL, ja kollimaattori tuottaakollimoitu säde (yllä).
Kun piirretty viiva poikkeaa ∞-symbolista, kollimaattori tuottaahajaantuva tai konvergentti säde ja sen polttopisteen suurin etäisyysheijastimen keskipiste on -2,2 m ja 0,15 m, kuten kuvassa näkyy.kahden luvun jälkeen.
Kun konjugaattisuhde on ääretön, OAP-peilit voivat saavuttaadiffraktiorajoitettu kuvantaminen.
Kuten alla olevassa kuvassa näkyy, on myös kaksi säädettävää heijastavaa kollimaattoria.erittäin sopiva pitkän matkan kytkentään, joten välissä oleva vapaa tilasädettä voidaan ohjata muilla optisilla elementeillä, mikä on erittäin hyödyllistäpitkän matkan viestintäsovellukset.
Säädettävä RCF15x-P01-kollimaattori voidaan asentaa SM1RC(/M)-liukukiskoonrengas- tai SM1TC-holkkipuristimeen mustan osan avulla.
Kallistuksen/suuntauksen säätöön on suositeltavaa käyttää Polaris-jalustaa, kutenPOLARIS-K2- tai POLARIS-K2VS2L Ø2" kinemaattinen jalusta AD2T:n avullasovitin; POLARIS-K2T SM2 -kierteellinen kinemaattinen kiinnitys SM2A21-kiinnitykselläsovitinta; tai POLARIS-K15XY 5-akselista kinemaattista kiinnitystä SM1L03-kiinnityslaitteen avullalinssiputki ja SM1A68-sovitin.
Säädettävän kollimaattorikotelon vapaata tilaa sisältävä pää on kierteitettysisäkierteet SM05 ja ulkokierteet SM1.
Esimerkkejä kollimaattorin asennuksestaon esitetty seuraavissa kahdessa kuvassa.
Yksimuotoinen kuitukollimaatio
Kun kollimoidaan yksimuotoisia kuituja, nämä heijastavat kollimaattorit tuottavat laajan-vyötäröiset, matalan hajaantumisen omaavat palkit.
Kollimoidun säteen kokonaisdivergenssi (asteina) voidaan arvioidakuitumoodikentän halkaisijan (MFD) ja heijastimen polttovälin (RFL) perusteella:
Kollimoidun säteen halkaisija 1/e² on suunnilleen:
Esimerkiksi käyttämällä pientä RCR25A-P01-kollimaattoria P3-630A-FC-1 yksimuotokuitu, aallonpituudella λ = 633 nm, MFD on 4,3µm.
Yllä olevat kaksi yhtälöä osoittavat, että hajaantumiskulma on 0,01 astettaja säteen halkaisija on 4,8 mm.
Monimuotokuitukollimaatio
Kollimoidun säteen kokonaisdivergenssikulma on suunnilleen:
Kollimoidun säteen halkaisija on suunnilleen:
Monimuotokuidun lähtö ei yleensä ole hyvin kollimoitu.
Yllä olevan kaavan mukaan palkin halkaisijaan vaikuttaa pääasiassa NAlähellä OAP-heijastinta, mutta säteen edetessäytimen halkaisijan vaikutus tulee yhä selvemmäksi.
Edellä mainitun kiinteän kollimaattorin kollimoidun säteen halkaisija onlaskettuna 2NA*RFL:llä, joka on suurempi kuin 1/e² palkin halkaisija.
Kiinteää kollimaattoria valittaessa polttoväli voidaan päätellätarvittava palkin halkaisija sopivan mallin määrittämiseksi.
Monimuotokuitujen kollimoinnilla on kaksi tärkeää rajoitusta.
Ensinnäkin useimmilla monimuotokuiduilla on hyvin hajautuva lähtökeila, joka voi ollakotelo estää sen ennen OAP-heijastimen saavuttamista, joten kuitu NAei voi ylittää tiettyä arvoa; katso lisätietoja edellisestä taulukosta.
Toiseksi, kollimoidun säteen hajaantuminen liittyy ytimeenhalkaisija; ytimen halkaisijan kasvaessa suurin NA, jota tukeekollimaattori pienenee.
Jos kollimoidun säteen halkaisija ylittää vapaan aukon, lähtökotelo estää säteen etenemisen.
Molemmat tilanteet voivat johtaa säteen laadun heikkenemiseen.
Lisäksi OAP-heijastimet pystyvät kollimoimaan pistemäisiä lähteitä täydellisesti vainkeskipiste.
Mitä suurempi pistelähteen poikkeama optisesta akselista on, eli mitäMitä suurempi monimuotoytimen halkaisija, sitä suurempi kollimoidun materiaalin vääristymäsäde; heijastuksen polttovälin tai aallonpituuden kasvattaminen voi vähentäävääristymä.
Julkaisun aika: 05.11.2024
