קולימטור הסיבים הרפלקטיביים של Thorlabs מבוסס על מראה פרבולואידית (OAP) 90° מחוץ לציר עם אורך מוקד קבוע על פני טווח אורכי גל רחב ואידיאלי לשימוש במערכות הדורשות קולימציה של אורכי גל מרובים.
הקולימטור הרפלקטיבי זמין בשלושה עיצובי דיור, כל אחד תואם למגשרים לסיבים עם מחברי FC/PC, FC/APC או SMA.
היסודות של רפלקטור OAP
רפלקטור OAP(Off-Axis Parabolic) הוא חלק מהפרבוליק האב שלו.
מחוץ לציר פירושו שהצירים האופטיים של השניים מקבילים אך אינם חופפים.
ציר המיקוד עובר דרך מרכז הפוקוס ורפלקטור OAP,והמרחק בין שתי הנקודות הללו נקרא אורך המוקד המשתקף(RFL).
הזווית בין ציר המיקוד לציר האופטי היא זווית מחוץ לציר,שזה 90 מעלות כאן.
קולימטור קבוע
קולימטורי סיבים קבועים מספקים שני סרטי מתכת בעלי רפלקטיביות גבוהה: -F01 UV-סרט אלומיניום משופר וסרט כסף -P01 עם שכבת הגנה, שהםמומלץ לאיסוף סיבים עם מצב יחיד ורב מצביישומי צימוד סיבים רב-מודדים.
על פי קוטר הקרן הקולימית (עבור 0.13 NA סיבים), הם יכולים להיותמחולק לארבע הסדרות הבאות:
ארבע התמונות למעלה הן RC02FC-P01, RC04FC-P01, RC08APC-P01 וRC12SMA-P01 בהתאמה.
לכן, על פי מודל המוצר, אנו יכולים לדעת את הפרמטרים העיקרייםשל כל קולימטור רפלקטיבי, כולל קוטר קרן קולימציה, סיביםמחבר וציפוי.
הקולימטורים RC02, RC04 ו-RC08 תואמים ל-SM05-תושבות הברגה, בעוד שהקולימטור RC12 תואם ל-SM1-תושבות הברגה.
בנוסף, ניתן להרכיב את הקולימטור RC02 ישירות לתוך Ø1/2 אינץ'תושבת קינמטית, בעוד ש-RC02, RC04 ו-RC08 ניתנים להרכבה קצה ישירותלתוך תושבת קינמטית Ø1 אינץ' (לאחר שחרור תחילה את הטבעת המסולסלת על החופשינמל חלל);
הרכבה עם תושבת קינמטית מקלה על יישור קרן בעת צימוד סיביםנדרש.
קולימטור קטן
הקולימטור הקטן משיג עיצוב דק יותר בכך שהרפלקטור נמצא ב-כיוון הפוך לחזית. ניתן לחלק אותו לשתי סדרות לפיאורך המוקד: RCR25x-P01 ו-RCR50x-P01, עם אורכי מוקד השתקפותשל 25.4 ו-50.8 מ"מ בהתאמה; ה-x במספר הדגם הוא הסיבסוג מחבר, שניתן להחליף ב-P, A ו-S כדי לייצג FC/PC,מחברי FC/APC ו-SMA בהתאמה.
ניתן להרכיב קולימטורים קטנים ישירות לתוך תושבות צינור עדשות Ø1/2 אינץ', כגוןכמו טבעת ההחלקה SM05RC(/M) ומהדק SM05TC.
אם נדרשת כוונון גובה/פיה, ניתן להרכיב אותם בקינמטיות Ø1 אינץ'להרכיב באמצעות מתאם SM1A60.
ניתן לשלב את הקולימטור הקטן ישירות בכלוב 16 מ"ממערכת באמצעות לוחית כלוב SP3 או קוביית כלוב SC6W, או לתוך 30 מ"ממערכת כלוב באמצעות מתאם SM1A60 וקוביית כלוב C4W.
קולימטור מתכוונן
קולימטורים מתכווננים יכולים לכוונן את המרחק מהסיב למראה ה-OAP כדי לייעל את הקולימציה של כל סיב או לצמד אור לסיבים יחידים או רב מצבים.
כאשר הקו הכתוב מיושר עם הסמל ∞, המרחק מהסיבלרפלקטור OAP שווה ל-RFL, והקולימטור מוציא אקרן קולימציה (למעלה).
כאשר הקו הכתוב סוטה מהסמל ∞, הקולימטור מוציא אאלומה מתפצלת או מתכנסת, והמרחק המרבי מהמוקד שלה אלמרכז המשקף הוא -2.2 מ' ו-0.15 מ', בהתאמה, כפי שמוצג ב-בעקבות שתי דמויות.
כאשר היחס המצומד שווה לאינסוף, מראות OAP יכולות להשיגהדמיה מוגבלת בעקיפה.
כפי שמוצג באיור למטה, שני קולימטורים רפלקטיביים מתכווננים גם כןמתאים מאוד לחיבור למרחקים ארוכים, כך שהחלל הפנוי בינייםקרן יכול להיות מנווט עם אלמנטים אופטיים אחרים, וזה מאוד שימושייישומי תקשורת למרחקים ארוכים.
ניתן להרכיב את הקולימטור המתכוונן RCF15x-P01 בהחלקה SM1RC(/M)טבעת או מהדק שרוול SM1TC באמצעות החלק השחור.
להתאמת גובה/היפוך, מומלץ להשתמש בתושבת פולריס, כגוןהתושבת הקינמטית POLARIS-K2 או POLARIS-K2VS2L Ø2" באמצעות AD2Tמַתאֵם; התושבת הקינמטית עם הברגה של POLARIS-K2T SM2 באמצעות ה-SM2A21מַתאֵם; או תושבת קינמטית 5 צירים POLARIS-K15XY באמצעות SM1L03צינור עדשה ומתאם SM1A68.
קצה החלל הפנוי של בית הקולימטור המתכוונן מושחלחוטי SM05 פנימיים ו-SM1 חיצוניים.
דוגמאות להרכבת הקולימטורמוצגים בשני האיורים הבאים.
איסוף סיבים במצב יחיד
בעת איסוף סיבים במצב יחיד, קולימטורים רפלקטיביים אלה מייצרים רחב-מותניים, קורות בדיברגנציה נמוכה.
ניתן להעריך את הסטייה הכוללת של קרן קולימציה (במעלות).לפי קוטר השדה של מצב הסיבים (MFD) ואורך המוקד של המשקף (RFL):
קוטר 1/e² של קרן אסופה הוא בערך:
לדוגמה, שימוש בקולימטור הקטן RCR25A-P01 כדי לאסוף את ה-P3-סיב חד מצב 630A-FC-1, באורך גל של λ = 633 ננומטר, ה-MFD הוא 4.3מיקרומטר.
שתי המשוואות לעיל מראות שזווית הסטיה היא 0.01 מעלות, וקוטר הקורה הוא 4.8 מ"מ.
ריבוי מצבי איסוף סיבים
זווית ההתרחקות הכוללת של קרן אסופה היא בקירוב:
קוטר הקרן המאוחדת הוא בקירוב:
הפלט של סיבים מולטי-מודים בדרך כלל לא מאוגד היטב.
לפי הנוסחה לעיל, קוטר הקורה מושפע בעיקר מ-NAבמיקום קרוב לרפלקטור ה-OAP, אך ככל שהקרן מתפשטת, ה-ההשפעה של קוטר הליבה הופכת ברורה יותר ויותר.
עבור הקולימטור הקבוע שהוזכר לעיל, קוטר הקרן המצוינת הואמחושב לפי 2NA*RFL, שהוא גדול מ-1/e² קוטר קרן.
בעת בחירת קולימטור קבוע, ניתן להסיק את אורך המוקד מה-קוטר הקורה הנדרש כדי לקבוע את הדגם המתאים.
ישנן שתי מגבלות חשובות לאיסוף סיבים מולטי-מודים.
ראשית, לרוב הסיבים המולטי-מודים יש אלומת פלט מאוד שונה שיכולה להיותחסום על ידי הדיור לפני ההגעה למשקף OAP, כך שהסיב NAלא יכול לחרוג מערך מסוים; עיין בטבלה הקודמת לפרטים.
שנית, ההתרחקות של הקרן המרוכזת קשורה לליבהקוֹטֶר; ככל שקוטר הליבה גדל, ה-NA המקסימלי נתמך על ידיהקולימטור פוחת.
אם קוטר האלומה המאוחדת חורג מהפתח השקוף, הפלטהקורה תיחסם על ידי הדיור.
שני המצבים הללו יכולים להוביל לירידה באיכות האלומה.
בנוסף, מחזירי OAP יכולים לאסוף באופן מושלם רק מקורות נקודתיים ב-נקודת מוקד.
ככל שהסטייה של המקור הנקודתי מהציר האופטי גדולה יותר, או הגדול יותר קוטר הליבה מולטי-מודים, כך העיוות של הקולימציה גדול יותרקֶרֶן; הגדלת אורך מוקד השתקפות או אורך גל יכולה להפחית אתסַלְפָנוּת.
זמן פרסום: נובמבר-05-2024
