Der Thorlabs-Reflexionsfaserkollimator basiert auf einem 90°-Off-Axis-Paraboloidspiegel (OAP) mit konstanter Brennweite über einen weiten Wellenlängenbereich und eignet sich ideal für den Einsatz in Systemen, die eine Kollimation mehrerer Wellenlängen erfordern.
Der reflektierende Kollimator ist in drei Gehäuseausführungen erhältlich, die jeweils mit Glasfaser-Patchkabeln mit FC/PC-, FC/APC- oder SMA-Anschlüssen kompatibel sind.
Grundlagen des OAP-Reflektors
Der OAP-Reflektor (Off-Axis Parabolic) ist ein Teil seines übergeordneten Parabolreflektors.
Off-Axis bedeutet, dass die optischen Achsen der beiden Linsen parallel, aber nicht deckungsgleich sind.
Die Fokusachse verläuft durch den Mittelpunkt des Fokus und den OAP-Reflektor.Der Abstand zwischen diesen beiden Punkten wird als reflektierte Brennweite bezeichnet.(RFL).
Der Winkel zwischen der Fokussierungsachse und der optischen Achse ist der Off-Axis-Winkel.Das sind hier 90 Grad.
Fester Kollimator
Festfaserkollimatoren bieten zwei hochreflektierende Metallfilme: -F01 UV-verbesserte Aluminiumfolie und -P01-Silberfolie mit Schutzschicht, dieempfohlen für die Kollimation von Einmoden- und Multimode-Fasern undAnwendungen zur Multimode-Faserkopplung.
Entsprechend dem Durchmesser des kollimierten Strahls (für eine Faser mit einer numerischen Apertur von 0,13) können sie seinunterteilt in die folgenden vier Serien:
Die vier oben abgebildeten Geräte sind RC02FC-P01, RC04FC-P01, RC08APC-P01 undRC12SMA-P01 bzw.
Daher können wir anhand des Produktmodells die wichtigsten Parameter ermitteln.von jedem reflektierenden Kollimator, einschließlich des Durchmessers des kollimierten Strahls, FaserSteckverbinder und Beschichtung.
Die Kollimatoren RC02, RC04 und RC08 sind intern mit SM05- kompatibel.Gewindehalterungen, während der RC12-Kollimator intern mit SM1- kompatibel istGewindebefestigungen.
Darüber hinaus kann der RC02-Kollimator direkt in ein Ø1/2"-Rohr eingebaut werden.kinematische Halterung, während die RC02, RC04 und RC08 direkt an den Enden montiert werden können.in eine kinematische Ø1"-Halterung (nachdem zuerst der Rändelring am freien Teil abgeschraubt wurde)Weltraumbahnhof);
Die Montage mit einer kinematischen Halterung erleichtert die Strahlausrichtung beim Faserkopplungsprozess.ist erforderlich.
Kleiner Kollimator
Der kleine Kollimator ermöglicht eine schlankere Bauweise, indem der Reflektor im Inneren angeordnet ist.In entgegengesetzter Richtung zur Vorderseite. Es kann gemäß in zwei Serien unterteilt werden.die Brennweite: RCR25x-P01 und RCR50x-P01, mit Reflexionsbrennweitenvon 25,4 bzw. 50,8 mm; das x in der Modellnummer steht für die FaserSteckertyp, der durch P, A und S ersetzt werden kann, um FC/PC darzustellen,FC/APC- bzw. SMA-Steckverbinder.
Kleine Kollimatoren können direkt in Ø1/2"-Linsenrohrfassungen montiert werden, wie z. B.als Schleifring SM05RC(/M) und Klemme SM05TC.
Falls eine Nick-/Gierkorrektur erforderlich ist, können sie in einer Ø1"-Kinematik montiert werden.Montage mit dem SM1A60-Adapter.
Der kleine Kollimator kann auch direkt in einen 16-mm-Käfig integriert werden.System mit einer SP3-Käfigplatte oder einem SC6W-Käfigwürfel oder in ein 30 mmKäfigsystem mit einem SM1A60-Adapter und einem C4W-Käfigwürfel.
Verstellbarer Kollimator
Mit verstellbaren Kollimatoren kann der Abstand zwischen Faser und OAP-Spiegel angepasst werden, um die Kollimation jeder einzelnen Faser zu optimieren oder Licht in Singlemode- oder Multimodefasern einzukoppeln.
Wenn die eingezeichnete Linie mit dem ∞-Symbol übereinstimmt, beträgt der Abstand von der FaserDer Wert für den OAP-Reflektor entspricht dem RFL, und der Kollimator gibt ein Signal aus.kollimierter Strahl (oben).
Wenn die eingezeichnete Linie vom ∞-Symbol abweicht, gibt der Kollimator ein Signal aus.divergenter oder konvergenter Strahl und die maximale Entfernung von seinem Brennpunkt zuDie Mitte des Reflektors befindet sich bei -2,2 m bzw. 0,15 m, wie in der Abbildung dargestellt.den folgenden zwei Figuren.
Wenn das konjugierte Verhältnis gleich unendlich ist, können OAP-Spiegel Folgendes erreichen:Beugungsbegrenzte Abbildung.
Wie in der folgenden Abbildung dargestellt, sind auch zwei verstellbare reflektierende Kollimatoren vorhanden.sehr gut geeignet für die Kopplung über große Entfernungen, so dass der dazwischenliegende freie RaumDer Strahl kann mithilfe anderer optischer Elemente abgelenkt werden, was sehr nützlich ist inAnwendungen für die Fernkommunikation.
Der verstellbare Kollimator RCF15x-P01 kann in einem SM1RC(/M)-Slip montiert werden.Ring- oder SM1TC-Hülsenklemme unter Verwendung des schwarzen Abschnitts.
Für die Nick-/Gierwinkelverstellung wird die Verwendung einer Polaris-Halterung empfohlen, wie zum Beispieldie POLARIS-K2 oder POLARIS-K2VS2L Ø2" kinematische Halterung mit AD2TAdapter; die POLARIS-K2T SM2-Gewinde-Kinematikhalterung mit SM2A21Adapter; oder die POLARIS-K15XY 5-Achsen-Kinematikhalterung mit SM1L03Objektivtubus und SM1A68-Adapter.
Das freie Ende des verstellbaren Kollimatorgehäuses ist mit einem Gewinde verseheninterne SM05- und externe SM1-Threads.
Beispiele für die Montage des Kollimatorswerden in den folgenden beiden Abbildungen dargestellt.
Einmodenfaserkollimation
Bei der Kollimation von Einmodenfasern erzeugen diese reflektierenden Kollimatoren breite-Taille, Strahlen mit geringer Divergenz.
Die Gesamtdivergenz eines kollimierten Strahls (in Grad) kann näherungsweise wie folgt berechnet werden:durch den Fasermodenfelddurchmesser (MFD) und die Reflektorbrennweite (RFL):
Der 1/e²-Durchmesser eines kollimierten Strahls beträgt ungefähr:
Zum Beispiel kann der kleine Kollimator RCR25A-P01 zur Kollimation des P3-Bei einer Wellenlänge von λ = 633 nm beträgt der MFD der 630A-FC-1-Einmodenfaser 4,3.µm.
Aus den beiden obigen Gleichungen ergibt sich ein Divergenzwinkel von 0,01 Grad.und der Strahldurchmesser beträgt 4,8 mm.
Multimode-Faserkollimation
Der gesamte Divergenzwinkel eines kollimierten Strahls beträgt ungefähr:
Der Durchmesser des kollimierten Strahls beträgt ungefähr:
Das Ausgangssignal von Multimode-Fasern ist im Allgemeinen nicht gut kollimiert.
Gemäß der obigen Formel wird der Strahldurchmesser hauptsächlich von der numerischen Apertur (NA) beeinflusst.an einer Position nahe dem OAP-Reflektor, aber während sich der Strahl ausbreitet,Der Einfluss des Kerndurchmessers wird immer deutlicher.
Für den oben erwähnten festen Kollimator beträgt der Durchmesser des kollimierten StrahlsBerechnet mit 2NA*RFL, was größer als 1/e² Strahldurchmesser ist.
Bei der Wahl eines festen Kollimators kann die Brennweite aus dererforderlicher Balkendurchmesser zur Bestimmung des geeigneten Modells.
Bei der Kollimation von Multimodefasern gibt es zwei wichtige Einschränkungen.
Erstens weisen die meisten Multimodefasern einen stark divergenten Ausgangsstrahl auf, der ...Die Faser wird vom Gehäuse blockiert, bevor sie den OAP-Reflektor erreicht, daher die NAdarf einen bestimmten Wert nicht überschreiten; Einzelheiten entnehmen Sie bitte der vorherigen Tabelle.
Zweitens hängt die Divergenz des kollimierten Strahls mit dem Kern zusammen.Durchmesser; mit zunehmendem Kerndurchmesser steigt die maximale NA, die vonDer Kollimator verringert sich.
Wenn der Durchmesser des kollimierten Strahls die freie Apertur überschreitet, ist der AusgangDer Lichtstrahl wird durch das Gehäuse blockiert.
Beide Situationen können zu einer verminderten Strahlqualität führen.
Darüber hinaus können OAP-Reflektoren Punktquellen nur bei einem bestimmten Winkel perfekt kollimieren.Mittelpunkt.
Je größer die Abweichung der Punktquelle von der optischen Achse ist, oder dieJe größer der Durchmesser des Multimode-Kerns, desto größer die Verzerrung des kollimierten Lichts.Strahl; die Erhöhung der Reflexionsbrennweite oder Wellenlänge kann dieVerzerrung.
Veröffentlichungsdatum: 05.11.2024
