El colimador de fibra reflectant Thorlabs es basa en un mirall paraboloide (OAP) fora d'eix de 90° amb una distància focal constant en un ampli rang de longituds d'ona i és ideal per al seu ús en sistemes que requereixen colimació de múltiples longituds d'ona.
El colimador reflectant està disponible en tres dissenys de carcassa, cadascun compatible amb jumpers de fibra amb connectors FC/PC, FC/APC o SMA.
Conceptes bàsics del reflector per a jubilats
El reflector OAP (parabòlic fora d'eix) forma part del seu reflector parabòlic principal.
Fora d'eix significa que els eixos òptics dels dos són paral·lels però no coincidents.
L'eix focal passa pel centre del focus i el reflector OAP,i la distància entre aquests dos punts s'anomena distància focal reflectida(RFL).
L'angle entre l'eix d'enfocament i l'eix òptic és l'angle fora de l'eix,que aquí són 90 graus.
Colimador fix
Els colimadors de fibra fixa proporcionen dues pel·lícules metàl·liques d'alta reflectivitat: -F01 UV-pel·lícula d'alumini millorada i pel·lícula de plata -P01 amb capa protectora, que sónrecomanat per a la colimació de fibra monomodal i multimodalAplicacions d'acoblament de fibra multimode.
Segons el diàmetre del feix colimat (per a fibra de 0,13 NA), poden serdividit en les quatre sèries següents:
Les quatre imatges de dalt són RC02FC-P01, RC04FC-P01, RC08APC-P01 iRC12SMA-P01 respectivament.
Per tant, segons el model del producte, podem conèixer els paràmetres principalsde cada colimador reflectant, incloent-hi el diàmetre del feix colimat, la fibraconnector i recobriment.
Els colimadors RC02, RC04 i RC08 són compatibles internament amb els SM05-muntatges roscats, mentre que el colimador RC12 és compatible amb els suports interns SM1-muntatges roscats.
A més, el colimador RC02 es pot muntar directament en un connector de Ø1/2"muntatge cinemàtic, mentre que els models RC02, RC04 i RC08 es poden muntar directament a l'extremen un suport cinemàtic de Ø1" (després de desenroscar primer l'anell moletejat de la part lliureport espacial);
El muntatge amb un suport cinemàtic facilita l'alineació del feix quan s'acobla fibra.es requereix.
Petit colimador
El petit colimador aconsegueix un disseny més prim en tenir el reflector a ladirecció oposada a la part frontal. Es pot dividir en dues sèries segonsla distància focal: RCR25x-P01 i RCR50x-P01, amb distàncies focals de reflexióde 25,4 i 50,8 mm respectivament; la x del número de model és la fibratipus de connector, que es pot substituir per P, A i S per representar FC/PC,Connectors FC/APC i SMA respectivament.
Els colimadors petits es poden muntar directament en muntures de tubs de lent de Ø1/2", com aracom l'anell lliscant SM05RC(/M) i la brida SM05TC.
Si cal un ajust de pas/guinyada, es poden muntar en una cinemàtica de Ø1".muntatge amb l'adaptador SM1A60.
El petit colimador també es pot integrar directament en una gàbia de 16 mmsistema utilitzant una placa de gàbia SP3 o un cub de gàbia SC6W, o en un 30 mmsistema de gàbia utilitzant un adaptador SM1A60 i un cub de gàbia C4W.
Colimador ajustable
Els colimadors ajustables poden ajustar la distància entre la fibra i el mirall OAP per optimitzar la colimació de cada fibra o per acoplar la llum en fibres monomode o multimode.
Quan la línia traçada està alineada amb el símbol ∞, la distància des de la fibraal reflector OAP és igual a l'RFL, i el colimador emet unafeix colimat (a dalt).
Quan la línia traçada es desvia del símbol ∞, el colimador emet unafeix divergent o convergent, i la distància màxima des del seu focus fins ael centre del reflector és de -2,2 m i 0,15 m, respectivament, tal com es mostra a la imatgedues figures següents.
Quan la relació conjugada és igual a infinit, els miralls OAP poden aconseguirimatges limitades per difracció.
Com es mostra a la figura següent, també hi ha dos colimadors reflectants ajustables.molt adequat per a l'acoblament de llarga distància, de manera que l'espai lliure intermediel feix es pot dirigir amb altres elements òptics, cosa que és molt útil enaplicacions de comunicació a llarga distància.
El colimador ajustable RCF15x-P01 es pot muntar en un portaobjectes SM1RC(/M).anell o brida de màniga SM1TC utilitzant la secció negra.
Per ajustar el pas/guinyada, es recomana utilitzar una muntura Polaris, com arael suport cinemàtic POLARIS-K2 o POLARIS-K2VS2L de Ø2" utilitzant l'AD2Tadaptador; el muntatge cinemàtic amb rosca SM2 POLARIS-K2T utilitzant l'SM2A21adaptador; o la muntura cinemàtica de 5 eixos POLARIS-K15XY utilitzant l'SM1L03tub de lent i adaptador SM1A68.
L'extrem d'espai lliure de la carcassa del colimador ajustable està roscat ambrosques internes SM05 i externes SM1.
Exemples de muntatge del colimadores mostren a les dues figures següents.
Colimació de fibra monomodal
Quan es colimen fibres monomodals, aquests colimadors reflectants produeixen una amplada-cintura, feixos de baixa divergència.
La divergència total d'un feix colimat (en graus) es pot aproximarpel diàmetre del camp del mode de fibra (MFD) i la distància focal del reflector (RFL):
El diàmetre 1/e² d'un feix colimat és aproximadament:
Per exemple, utilitzant el petit colimador RCR25A-P01 per colimar el P3-Fibra monomodal 630A-FC-1, a una longitud d'ona de λ = 633 nm, el MFD és de 4,3µm.
Les dues equacions anteriors mostren que l'angle de divergència és de 0,01 grausi el diàmetre de la biga és de 4,8 mm.
Colimació de fibra multimode
L'angle de divergència total d'un feix colimat és aproximadament:
El diàmetre del feix colimat és aproximadament:
La sortida de la fibra multimode no sol estar ben colimatada.
Segons la fórmula anterior, el diàmetre de la biga es veu afectat principalment per NAen una posició propera al reflector OAP, però a mesura que el feix es propaga, elLa influència del diàmetre del nucli es fa cada cop més evident.
Per al colimador fix esmentat anteriorment, el diàmetre del feix colimat éscalculat per 2NA*RFL, que és superior a 1/e² de diàmetre del feix.
Quan es tria un colimador fix, la distància focal es pot deduir de ladiàmetre de biga necessari per determinar el model adequat.
Hi ha dues limitacions importants per a la colimació de fibres multimode.
En primer lloc, la majoria de fibres multimode tenen un feix de sortida molt divergent que pot serbloquejat per la carcassa abans d'arribar al reflector OAP, de manera que la fibra NAno pot superar un valor determinat; vegeu la taula anterior per obtenir més informació.
En segon lloc, la divergència del feix colimat està relacionada amb el nuclidiàmetre; a mesura que augmenta el diàmetre del nucli, la NA màxima suportada perel colimador disminueix.
Si el diàmetre del feix colimat supera l'obertura lliure, la sortidala biga serà bloquejada per la carcassa.
Ambdues situacions poden provocar una reducció de la qualitat del feix.
A més, els reflectors per a jubilats només poden col·limar perfectament fonts puntuals alpunt focal.
Com més gran sigui la desviació de la font puntual respecte a l'eix òptic, oCom més gran sigui el diàmetre del nucli multimode, més gran serà la distorsió del colimat.feix; augmentar la distància focal o la longitud d'ona de reflexió pot reduir eldistorsió.
Data de publicació: 05 de novembre de 2024
