O colimador de fibra reflectante Thorlabs baséase nun espello paraboloide fóra do eixo (OAP) de 90° cunha lonxitude focal constante nun amplo rango de lonxitudes de onda e é ideal para o seu uso en sistemas que requiren colimación de múltiples lonxitudes de onda.
O colimador reflectante está dispoñible en tres deseños de carcasa, cada un compatible con jumpers de fibra con conectores FC/PC, FC/APC ou SMA.
Conceptos básicos do reflector para xubilados
O reflector OAP (parabólico fóra do eixe) forma parte do seu reflector parabólico principal.
Fóra do eixe significa que os eixes ópticos dos dous son paralelos pero non coincidentes.
O eixo focal pasa polo centro do foco e o reflector OAP,e a distancia entre estes dous puntos chámase distancia focal reflectida(RFL).
O ángulo entre o eixe de enfoque e o eixe óptico é o ángulo fóra do eixe,que aquí son 90 graos.
Colimador fixo
Os colimadores de fibra fixa proporcionan dúas películas metálicas de alta reflectividade: -F01 UV-película de aluminio reforzada e película de prata -P01 con capa protectora, que sonrecomendado para colimación de fibra monomodo e multimodo eAplicacións de acoplamento de fibra multimodo.
Segundo o diámetro do feixe colimado (para fibra de 0,13 NA), poden serdividido nas seguintes catro series:
As catro imaxes de arriba son RC02FC-P01, RC04FC-P01, RC08APC-P01 eRC12SMA-P01 respectivamente.
Polo tanto, segundo o modelo do produto, podemos coñecer os principais parámetrosde cada colimador reflectante, incluíndo o diámetro do feixe colimado, a fibraconector e revestimento.
Os colimadores RC02, RC04 e RC08 son compatibles cos colimadores SM05-soportes roscados, mentres que o colimador RC12 é compatible cos soportes SM1 internossoportes roscados.
Ademais, o colimador RC02 pódese montar directamente nun extremo dun tubo de Ø1/2"montaxe cinemática, mentres que os modelos RC02, RC04 e RC08 pódense montar directamente no extremonun soporte cinemático de Ø1" (despois de desenroscar primeiro o anel moleteado do soporte libreporto espacial);
A montaxe cun soporte cinemático facilita a aliñación do feixe ao acoplar a fibraé necesario.
Colimador pequeno
O pequeno colimador consegue un deseño máis delgado ao ter o reflector nodirección oposta á fronte. Pódese dividir en dúas series segundoa distancia focal: RCR25x-P01 e RCR50x-P01, con distancias focais de reflexiónde 25,4 e 50,8 mm respectivamente; o x no número de modelo é a fibratipo de conector, que se pode substituír por P, A e S para representar FC/PC,Conectores FC/APC e SMA respectivamente.
Os colimadores pequenos pódense montar directamente en monturas de tubos de lentes de Ø1/2", comocomo o anel deslizante SM05RC(/M) e a abrazadera SM05TC.
Se é necesario axustar o paso/guiñada, pódense montar nunha cinemática de Ø1"montar usando o adaptador SM1A60.
O pequeno colimador tamén se pode integrar directamente nunha gaiola de 16 mmsistema usando unha placa de gaiola SP3 ou un cubo de gaiola SC6W, ou nun soporte de 30 mmsistema de gaiola usando un adaptador SM1A60 e un cubo de gaiola C4W.
Colimador axustable
Os colimadores axustables poden axustar a distancia entre a fibra e o espello OAP para optimizar a colimación de cada fibra ou para acoplar a luz en fibras monomodo ou multimodo.
Cando a liña trazada está aliñada co símbolo ∞, a distancia desde a fibraao reflector OAP é igual ao RFL, e o colimador emite unhafeixe colimado (arriba).
Cando a liña trazada se desvía do símbolo ∞, o colimador emite unhafeixe diverxente ou converxente e a distancia máxima desde o seu foco atao centro do reflector está a -2,2 m e 0,15 m, respectivamente, como se mostra naseguintes dúas figuras.
Cando a razón conxugada é igual a infinito, os espellos OAP poden lograrimaxe limitada por difracción.
Como se mostra na figura seguinte, tamén hai dous colimadores reflectantes axustablesmoi axeitado para o acoplamento de longa distancia, de xeito que o espazo libre intermedioo feixe pode ser dirixido con outros elementos ópticos, o que é moi útil enaplicacións de comunicación a longa distancia.
O colimador axustable RCF15x-P01 pódese montar nun portaobxectivos SM1RC(/M).anel ou abrazadera de manguito SM1TC usando a sección negra.
Para o axuste de inclinación/guiñada, recoméndase usar unha montura Polaris, comoa montura cinemática POLARIS-K2 ou POLARIS-K2VS2L de Ø2" usando o AD2Tadaptador; a montura cinemática con rosca SM2 POLARIS-K2T usando o SM2A21adaptador; ou a montura cinemática de 5 eixes POLARIS-K15XY usando o SM1L03tubo de lente e adaptador SM1A68.
O extremo de espazo libre da carcasa do colimador axustable está roscado conroscas internas SM05 e externas SM1.
Exemplos de montaxe do colimadormóstranse nas dúas figuras seguintes.
Colimación de fibra monomodo
Ao colimar fibras monomodo, estes colimadores reflectantes producen amplas-feixes de cintura e baixa diverxencia.
A diverxencia total dun feixe colimado (en graos) pódese aproximarpolo diámetro do campo modal da fibra (MFD) e a distancia focal do reflector (RFL):
O diámetro en 1/e² dun feixe colimado é aproximadamente:
Por exemplo, usando o pequeno colimador RCR25A-P01 para colimar o P3-Fibra monomodo 630A-FC-1, a unha lonxitude de onda de λ = 633 nm, o MFD é de 4,3µm.
As dúas ecuacións anteriores mostran que o ángulo de diverxencia é de 0,01 graose o diámetro da viga é de 4,8 mm.
Colimación de fibra multimodo
O ángulo de diverxencia total dun feixe colimado é aproximadamente:
O diámetro do feixe colimado é aproximadamente:
A saída da fibra multimodo non adoita estar ben colimada.
Segundo a fórmula anterior, o diámetro da viga vese afectado principalmente por NAnunha posición próxima ao reflector de ocupantes sen traballo, pero a medida que o feixe se propaga, oA influencia do diámetro do núcleo faise cada vez máis evidente.
Para o colimador fixo mencionado anteriormente, o diámetro do feixe colimado écalculado por 2NA*RFL, que é maior que 1/e² de diámetro do feixe.
Ao elixir un colimador fixo, a distancia focal pódese deducir a partir dadiámetro da viga necesario para determinar o modelo axeitado.
Hai dúas limitacións importantes para a colimación de fibras multimodo.
En primeiro lugar, a maioría das fibras multimodo teñen un feixe de saída moi diverxente que pode serbloqueado pola carcasa antes de chegar ao reflector OAP, polo que a fibra NAnon pode superar un certo valor; consulte a táboa anterior para obter máis detalles.
En segundo lugar, a diverxencia do feixe colimado está relacionada co núcleodiámetro; a medida que aumenta o diámetro do núcleo, a NA máxima soportada poro colimador diminúe.
Se o diámetro do feixe colimado excede a abertura libre, a saídaa viga será bloqueada pola carcasa.
Ambas as dúas situacións poden levar a unha redución da calidade do feixe.
Ademais, os reflectores para persoas maiores só poden colimar perfectamente fontes puntuais nopunto focal.
Canto maior sexa a desviación da fonte puntual con respecto ao eixe óptico, ou oCanto maior sexa o diámetro do núcleo multimodo, maior será a distorsión do colimadofeixe; aumentar a lonxitude focal ou a lonxitude de onda da reflexión pode reducir odistorsión.
Data de publicación: 05-11-2024
