کولیماتور فیبر انعکاسی Thorlabs بر اساس یک آینه پارابولوئید 90 درجه خارج از محور (OAP) با فاصله کانونی ثابت در یک محدوده طول موج گسترده است و برای استفاده در سیستم هایی که نیاز به همخوانی چندین طول موج دارند ایده آل است.
کولیماتور انعکاسی در سه طرح محفظه موجود است که هر کدام با جامپرهای فیبر با کانکتورهای FC/PC، FC/APC یا SMA سازگار است.
اصول اولیه بازتابنده OAP
بازتابنده OAP (Off-Axis Parabolic) بخشی از سهموی اصلی آن است.
خارج از محور به این معنی است که محورهای نوری این دو موازی هستند اما منطبق نیستند.
محور فوکوس از مرکز کانون و بازتابنده OAP می گذرد،و فاصله بین این دو نقطه را فاصله کانونی منعکس شده می گویند(RFL).
زاویه بین محور فوکوس و محور نوری زاویه خارج از محور است.که اینجا 90 درجه است.
کولیماتور ثابت
کولیماتورهای فیبر ثابت دو لایه فلزی با بازتاب بالا را ارائه می دهند: -F01 UV-فیلم آلومینیومی تقویت شده و فیلم نقره ای -P01 با لایه محافظ که هستندتوصیه می شود برای همسانی فیبر تک حالته و چند حالته وکاربردهای اتصال فیبر چند حالته
با توجه به قطر پرتو همسان شده (برای فیبر NA 0.13)، آنها می توانندبه چهار سری زیر تقسیم می شود:
چهار تصویر بالا عبارتند از RC02FC-P01، RC04FC-P01، RC08APC-P01 وRC12SMA-P01 به ترتیب.
بنابراین، با توجه به مدل محصول، می توانیم پارامترهای اصلی را بشناسیماز هر کولیماتور بازتابی، از جمله قطر پرتو همسان، فیبررابط و پوشش.
کولیماتورهای RC02، RC04 و RC08 با SM05- داخلی سازگار هستند.پایه های رزوه ای، در حالی که کولیماتور RC12 با SM1- داخلی سازگار است.پایه های رزوه ای
علاوه بر این، کولیماتور RC02 را می توان مستقیماً در یک Ø1/2 اینچ نصب کرد.پایه حرکتی، در حالی که RC02، RC04، و RC08 را می توان مستقیماً در انتها نصب کرد.در یک پایه سینماتیک Ø1 اینچ (بعد از باز کردن حلقه حلقه شده در قسمت آزادبندر فضایی)؛
نصب با پایه سینماتیک، تراز پرتو را در هنگام جفت شدن فیبر تسهیل می کندمورد نیاز است.
کولیماتور کوچک
کولیماتور کوچک با داشتن بازتابنده در داخل، به طراحی باریک تری دست می یابدجهت مخالف جلو بر اساس آن می توان به دو سری تقسیم کردفاصله کانونی: RCR25x-P01 و RCR50x-P01، با فاصله کانونی بازتابیبه ترتیب 25.4 و 50.8 میلی متر؛ x در شماره مدل فیبر استنوع رابط، که می تواند با P، A و S جایگزین شود تا FC/PC را نشان دهد،کانکتورهای FC/APC و SMA به ترتیب.
کولیماتورهای کوچک را می توان مستقیماً در پایه های لوله لنز Ø1/2 اینچ نصب کرد، مانندبه عنوان حلقه لغزش SM05RC(/M) و گیره SM05TC.
در صورت نیاز به تنظیم گام/انحراف، می توان آنها را در یک کینماتیک Ø1 اینچ نصب کردبا استفاده از آداپتور SM1A60 نصب کنید.
کولیماتور کوچک همچنین می تواند مستقیماً در یک قفس 16 میلی متری ادغام شودسیستم با استفاده از صفحه قفس SP3 یا مکعب قفس SC6W یا به 30 میلی مترسیستم قفس با استفاده از آداپتور SM1A60 و مکعب قفس C4W.
کولیماتور قابل تنظیم
کولیماتورهای قابل تنظیم می توانند فاصله فیبر تا آینه OAP را برای بهینه سازی همخوانی هر فیبر یا ترکیب نور به فیبرهای تک حالته یا چند حالته تنظیم کنند.
هنگامی که خط نوشته شده با نماد ∞ تراز است، فاصله از فیبربه بازتابنده OAP برابر با RFL است و خروجی کولیماتور a استپرتو موازی (در بالا).
هنگامی که خط نوشته شده از نماد ∞ منحرف می شود، کولیماتور a را خروجی می دهدپرتو واگرا یا همگرا و حداکثر فاصله کانونی تاهمانطور که در شکل نشان داده شده است، مرکز بازتابنده به ترتیب 2.2- و 0.15 متر است.زیر دو شکل
زمانی که نسبت مزدوج برابر با بی نهایت باشد، آینه های OAP می توانند به آن دست یابندتصویربرداری با پراش محدود
همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، دو کولیماتور بازتابی قابل تنظیم نیز هستندبسیار مناسب برای اتصال از راه دور، به طوری که فضای آزاد متوسطپرتو را می توان با سایر عناصر نوری هدایت کرد که بسیار مفید استبرنامه های ارتباطی از راه دور
کولیماتور قابل تنظیم RCF15x-P01 را می توان در یک لغزنده SM1RC(/M) نصب کردحلقه یا گیره آستین SM1TC با استفاده از بخش مشکی.
برای تنظیم گام/انحراف، توصیه می‌شود از پایه پلاریس استفاده کنید، مانندپایه سینماتیک POLARIS-K2 یا POLARIS-K2VS2L Ø2 با استفاده از AD2Tآداپتور؛ پایه سینماتیکی POLARIS-K2T SM2 با استفاده از SM2A21آداپتور؛ یا پایه سینماتیک 5 محور POLARIS-K15XY با استفاده از SM1L03لوله لنز و آداپتور SM1A68.
انتهای فضای آزاد محفظه کولیماتور قابل تنظیم رزوه شده استرشته های داخلی SM05 و خارجی SM1.
نمونه هایی از نصب کولیماتوردر دو شکل زیر نشان داده شده است.
کولیماسیون فیبر تک حالته
این کولیماتورهای انعکاسی در هنگام همسویی فیبرهای تک حالته، عریض تولید می کنند-کمر، تیرهای کم واگرایی.
واگرایی کل یک پرتو همسو (بر حسب درجه) را می توان تقریبی کردبا قطر میدان حالت فیبر (MFD) و فاصله کانونی بازتابنده (RFL):
قطر 1/e² یک پرتو هماهنگ تقریباً برابر است با:
به عنوان مثال، استفاده از کولیماتور کوچک RCR25A-P01 برای همسان سازی P3-فیبر تک حالته 630A-FC-1، در طول موج λ = 633 نانومتر، MFD 4.3 است.میکرومتر
دو معادله بالا نشان می دهد که زاویه واگرایی 0.01 درجه است، و قطر تیر 4.8 میلی متر است.
کولیماسیون فیبر چند حالته
مجموع زاویه واگرایی یک پرتو همسو تقریباً برابر است با:
قطر پرتو موازی تقریباً برابر است با:
خروجی فیبر چند حالته معمولاً به خوبی هماهنگ نیست.
با توجه به فرمول فوق، قطر تیر عمدتاً تحت تأثیر NA استدر موقعیتی نزدیک به بازتابنده OAP، اما با انتشار پرتو،تأثیر قطر هسته بیشتر و بیشتر آشکار می شود.
برای کولیماتور ثابت که در بالا ذکر شد، قطر پرتو همسان شده استمحاسبه شده توسط 2NA*RFL، که بزرگتر از قطر پرتو 1/e² است.
هنگام انتخاب یک کولیماتور ثابت، فاصله کانونی را می توان از آن استنباط کردقطر تیر مورد نیاز برای تعیین مدل مناسب.
دو محدودیت مهم برای همسویی فیبرهای چند حالته وجود دارد.
اول اینکه اکثر فیبرهای چند حالته دارای یک پرتو خروجی بسیار واگرا هستند که می تواند باشدقبل از رسیدن به بازتابنده OAP توسط محفظه مسدود می شود، بنابراین فیبر NAنمی تواند از یک مقدار معین تجاوز کند. برای جزئیات به جدول قبلی مراجعه کنید.
دوم، واگرایی پرتو همسو شده مربوط به هسته استقطر؛ با افزایش قطر هسته، حداکثر NA پشتیبانی می شودکولیماتور کاهش می یابد.
اگر قطر پرتو همسو شده از دیافراگم شفاف بیشتر شود، خروجیپرتو توسط محفظه مسدود خواهد شد.
هر دوی این شرایط می تواند منجر به کاهش کیفیت پرتو شود.
علاوه بر این، بازتابنده‌های OAP فقط می‌توانند منابع نقطه‌ای را به‌طور کامل با یکدیگر هماهنگ کنندنقطه کانونی
هر چه انحراف منبع نقطه ای از محور نوری بیشتر باشدقطر هسته چند حالته بزرگتر، اعوجاج همسویی بیشتر استپرتو; افزایش فاصله کانونی انعکاس یا طول موج می تواند کاهش یابدتحریف
زمان ارسال: نوامبر-05-2024
