Il collimatore a fibra riflettente Thorlabs si basa su uno specchio paraboloide fuori asse (OAP) a 90° con lunghezza focale costante su un ampio intervallo di lunghezze d'onda ed è ideale per l'utilizzo in sistemi che richiedono la collimazione di più lunghezze d'onda.
Il collimatore riflettente è disponibile in tre versioni di alloggiamento, ciascuna compatibile con cavi in fibra ottica con connettori FC/PC, FC/APC o SMA.
Nozioni di base del riflettore OAP
Il riflettore OAP (Off-Axis Parabolic) è una parte del riflettore parabolico principale.
Fuori asse significa che gli assi ottici dei due sono paralleli ma non coincidenti.
L'asse di messa a fuoco passa attraverso il centro del fuoco e del riflettore OAP,e la distanza tra questi due punti è chiamata lunghezza focale riflessa.(RFL).
L'angolo tra l'asse di messa a fuoco e l'asse ottico è l'angolo fuori asse,che qui corrisponde a 90 gradi.
Collimatore fisso
I collimatori a fibra fissa forniscono due pellicole metalliche ad alta riflettività: -F01 UV-pellicola di alluminio migliorata e pellicola d'argento -P01 con strato protettivo, che sonoconsigliato per la collimazione di fibre monomodali e multimodali eapplicazioni di accoppiamento di fibre multimodali.
In base al diametro del fascio collimato (per fibra NA 0,13), possono esseresuddiviso nelle seguenti quattro serie:
Le quattro immagini sopra sono RC02FC-P01, RC04FC-P01, RC08APC-P01 eRC12SMA-P01 rispettivamente.
Pertanto, in base al modello del prodotto, possiamo conoscere i parametri principalidi ciascun collimatore riflettente, compreso il diametro del fascio collimato, fibraconnettore e rivestimento.
I collimatori RC02, RC04 e RC08 sono compatibili con SM05-montature filettate, mentre il collimatore RC12 è compatibile con SM1- internosupporti filettati.
Inoltre, il collimatore RC02 può essere montato direttamente all'estremità in un Ø1/2"montaggio cinematico, mentre RC02, RC04 e RC08 possono essere montati direttamente all'estremitàin un supporto cinematico Ø1" (dopo aver prima svitato l'anello zigrinato sul lato libero)porta spaziale);
Il montaggio con un supporto cinematico facilita l'allineamento del fascio durante l'accoppiamento della fibraè obbligatorio.
Collimatore piccolo
Il piccolo collimatore ottiene un design più sottile grazie al riflettore neldirezione opposta rispetto alla parte anteriore. Può essere suddiviso in due serie secondola lunghezza focale: RCR25x-P01 e RCR50x-P01, con lunghezze focali di riflessionedi 25,4 e 50,8 mm rispettivamente; la x nel numero del modello è la fibratipo di connettore, che può essere sostituito con P, A e S per rappresentare FC/PC,Connettori FC/APC e SMA, rispettivamente.
I collimatori di piccole dimensioni possono essere montati direttamente su supporti per tubi ottici da Ø1/2", comecome l'anello collettore SM05RC(/M) e il morsetto SM05TC.
Se è necessaria la regolazione di beccheggio/imbardata, possono essere montati in una cinematica Ø1".montaggio tramite l'adattatore SM1A60.
Il collimatore di piccole dimensioni può essere integrato direttamente in una gabbia da 16 mm.sistema utilizzando una piastra a gabbia SP3 o un cubo a gabbia SC6W, oppure in un 30 mmSistema a gabbia che utilizza un adattatore SM1A60 e un cubo a gabbia C4W.
Collimatore regolabile
I collimatori regolabili consentono di regolare la distanza tra la fibra e lo specchio OAP per ottimizzare la collimazione di ciascuna fibra o per accoppiare la luce a fibre monomodali o multimodali.
Quando la linea tracciata è allineata con il simbolo ∞, la distanza dalla fibraal riflettore OAP è uguale a RFL e il collimatore emette unfascio collimato (sopra).
Quando la linea tracciata si discosta dal simbolo ∞, il collimatore emette unfascio divergente o convergente e la distanza massima dal suo fuoco ail centro del riflettore è rispettivamente -2,2 m e 0,15 m, come mostrato nelle seguenti due figure.
Quando il rapporto coniugato è uguale all'infinito, gli specchi OAP possono raggiungereimaging limitato dalla diffrazione.
Come mostrato nella figura sottostante, sono presenti anche due collimatori riflettenti regolabili.molto adatto per l'accoppiamento a lunga distanza, in modo che lo spazio libero intermedioIl fascio può essere orientato con altri elementi ottici, il che è molto utile inapplicazioni di comunicazione a lunga distanza.
Il collimatore regolabile RCF15x-P01 può essere montato in un supporto SM1RC(/M).Anello o morsetto a manicotto SM1TC utilizzando la sezione nera.
Per la regolazione del beccheggio/imbardata, si consiglia di utilizzare un supporto Polaris, come ad esempiola montatura cinematica POLARIS-K2 o POLARIS-K2VS2L Ø2" utilizzando l'AD2Tadattatore; la montatura cinematica POLARIS-K2T con filettatura SM2 che utilizza l'SM2A21adattatore; oppure la montatura cinematica a 5 assi POLARIS-K15XY utilizzando l'SM1L03Tubo portaobiettivo e adattatore SM1A68.
L'estremità libera dell'alloggiamento del collimatore regolabile è filettata conFilettatura interna SM05 e filettatura esterna SM1.
Esempi di montaggio del collimatoresono illustrate nelle due figure seguenti.
Collimazione di fibre monomodali
Quando si collimano fibre monomodali, questi collimatori riflettenti producono un ampio- travi a vita bassa e a bassa divergenza.
La divergenza totale di un fascio collimato (in gradi) può essere approssimatain base al diametro del campo modale della fibra (MFD) e alla lunghezza focale del riflettore (RFL):
Il diametro 1/e² di un fascio collimato è approssimativamente:
Ad esempio, utilizzando il piccolo collimatore RCR25A-P01 per collimare il P3-Fibra monomodale 630A-FC-1, ad una lunghezza d'onda di λ = 633 nm, il MFD è 4,3µm.
Le due equazioni sopra riportate mostrano che l'angolo di divergenza è di 0,01 gradi.e il diametro del fascio è di 4,8 mm.
Collimazione di fibre multimodali
L'angolo di divergenza totale di un fascio collimato è approssimativamente:
Il diametro del fascio collimato è approssimativamente:
Il segnale in uscita da una fibra multimodale di solito non è ben collimato.
Secondo la formula sopra riportata, il diametro del fascio è influenzato principalmente da NAin una posizione vicina al riflettore OAP, ma mentre il fascio si propaga, ilL'influenza del diametro del nucleo diventa sempre più evidente.
Per il collimatore fisso menzionato sopra, il diametro del fascio collimato ècalcolato da 2NA*RFL, che è maggiore di 1/e² diametro del fascio.
Quando si sceglie un collimatore fisso, la lunghezza focale può essere dedotta daldiametro del fascio richiesto per determinare il modello appropriato.
Esistono due importanti limitazioni alla collimazione delle fibre multimodali.
Innanzitutto, la maggior parte delle fibre multimodali ha un fascio di uscita molto divergente che può esserebloccato dall'alloggiamento prima di raggiungere il riflettore OAP, quindi la fibra NAnon può superare un certo valore; vedere la tabella precedente per i dettagli.
In secondo luogo, la divergenza del fascio collimato è correlata al nucleodiametro; all'aumentare del diametro del nucleo, aumenta l'NA massimo supportato dail collimatore diminuisce.
Se il diametro del fascio collimato supera l'apertura libera, l'uscitaIl fascio luminoso verrà bloccato dall'involucro.
Entrambe queste situazioni possono portare a una riduzione della qualità del fascio.
Inoltre, i riflettori OAP possono collimare perfettamente le sorgenti puntiformi solo alpunto focale.
Maggiore è la deviazione della sorgente puntiforme dall'asse ottico, omaggiore è il diametro del nucleo multimodale, maggiore è la distorsione del collimatofascio; l'aumento della lunghezza focale o della lunghezza d'onda della riflessione può ridurre ildistorsione.
Data di pubblicazione: 05-11-2024
