Le collimateur à fibre réfléchissante Thorlabs est basé sur un miroir paraboloïde hors axe (OAP) à 90° avec une distance focale constante sur une large plage de longueurs d'onde et est idéal pour une utilisation dans les systèmes nécessitant une collimation de plusieurs longueurs d'onde.
Le collimateur réfléchissant est disponible en trois modèles de boîtiers, chacun compatible avec les cavaliers de fibre dotés de connecteurs FC/PC, FC/APC ou SMA.
Bases du réflecteur OAP
Le réflecteur OAP (Off-Axis Parabolic) fait partie de son parabolique parent.
Hors axe signifie que les axes optiques des deux sont parallèles mais ne coïncident pas.
L'axe de mise au point passe par le centre de la mise au point et le réflecteur OAP,et la distance entre ces deux points est appelée distance focale réfléchie(RFL).
L'angle entre l'axe de mise au point et l'axe optique est l'angle hors axe,ce qui fait 90 degrés ici.
Collimateur fixe
Les collimateurs à fibre fixe fournissent deux films métalliques à haute réflectivité : -F01 UV-Film d'aluminium amélioré et film d'argent-P01 avec couche protectrice, qui sontrecommandé pour la collimation de fibres monomodes et multimodes etapplications de couplage de fibres multimodes.
Selon le diamètre du faisceau collimaté (pour une fibre 0,13 NA), ils peuvent êtrerépartis dans les quatre séries suivantes :
Les quatre images ci-dessus sont RC02FC-P01, RC04FC-P01, RC08APC-P01 etRC12SMA-P01 respectivement.
Par conséquent, selon le modèle du produit, nous pouvons connaître les principaux paramètresde chaque collimateur réfléchissant, y compris le diamètre du faisceau collimaté, la fibreconnecteur et revêtement.
Les collimateurs RC02, RC04 et RC08 sont compatibles avec les SM05-supports filetés, tandis que le collimateur RC12 est compatible avec le SM1-supports filetés.
De plus, le collimateur RC02 peut être monté directement en extrémité dans un Ø1/2"support cinématique, tandis que les RC02, RC04 et RC08 peuvent être montés directement en extrémitédans une cinématique Ø1" (après avoir dévissé au préalable la bague moletée du côté libre)port spatial);
Le montage avec un support cinématique facilite l'alignement du faisceau lors du couplage de fibresest requis.
Petit collimateur
Le petit collimateur obtient une conception plus mince en plaçant le réflecteur dans ledirection opposée à l’avant. Il peut être divisé en deux séries selonla focale : RCR25x-P01 et RCR50x-P01, avec focales réflexionde 25,4 et 50,8 mm respectivement ; le x dans le numéro de modèle est la fibretype de connecteur, qui peut être remplacé par P, A et S pour représenter FC/PC,Connecteurs FC/APC et SMA respectivement.
Les petits collimateurs peuvent être montés directement dans des supports de tube d'objectif Ø1/2", tels quecomme la bague collectrice SM05RC(/M) et la pince SM05TC.
Si un réglage du tangage/lacet est nécessaire, ils peuvent être montés dans une cinématique Ø1".monter à l’aide de l’adaptateur SM1A60.
Le petit collimateur peut également être intégré directement dans une cage de 16 mmsystème utilisant une plaque de cage SP3 ou un cube de cage SC6W, ou dans unsystème de cage utilisant un adaptateur SM1A60 et un cube de cage C4W.
Collimateur réglable
Les collimateurs réglables peuvent ajuster la distance entre la fibre et le miroir OAP pour optimiser la collimation de chaque fibre ou pour coupler la lumière dans des fibres monomodes ou multimodes.
Lorsque la ligne tracée est alignée avec le symbole ∞, la distance de la fibreau réflecteur OAP est égal au RFL, et le collimateur produit unfaisceau collimaté (ci-dessus).
Lorsque la ligne tracée s'écarte du symbole ∞, le collimateur émet unfaisceau divergent ou convergent, et la distance maximale de son foyer àle centre du réflecteur est respectivement de -2,2 m et 0,15 m, comme indiqué dans lesuivant deux chiffres.
Lorsque le rapport conjugué est égal à l'infini, les miroirs OAP peuvent atteindreimagerie limitée par la diffraction.
Comme le montre la figure ci-dessous, deux collimateurs réfléchissants réglables sont égalementtrès approprié pour le couplage longue distance, de sorte que l'espace libre intermédiaireLe faisceau peut être dirigé avec d'autres éléments optiques, ce qui est très utile dansapplications de communication longue distance.
Le collimateur réglable RCF15x-P01 peut être monté dans un boîtier SM1RC(/M)anneau ou collier de serrage SM1TC en utilisant la section noire.
Pour le réglage du tangage/lacet, il est recommandé d'utiliser une monture Polaris, telle quele support cinématique POLARIS-K2 ou POLARIS-K2VS2L Ø2" à l'aide de l'AD2Tadaptateur; le support cinématique fileté POLARIS-K2T SM2 utilisant le SM2A21adaptateur; ou le support cinématique 5 axes POLARIS-K15XY utilisant le SM1L03tube d'objectif et adaptateur SM1A68.
L'extrémité libre du boîtier du collimateur réglable est filetée avecFiletages internes SM05 et externes SM1.
Exemples de montage du collimateursont représentés dans les deux figures suivantes.
Collimation de fibre monomode
Lors de la collimation de fibres monomodes, ces collimateurs réfléchissants produisent de larges-faisceaux à faible divergence.
La divergence totale d'un faisceau collimaté (en degrés) peut être estiméepar le diamètre de champ du mode fibre (MFD) et la distance focale du réflecteur (RFL) :
Le diamètre 1/e² d'un faisceau collimaté est d'environ :
Par exemple, en utilisant le petit collimateur RCR25A-P01 pour collimater le P3-Fibre monomode 630A-FC-1, à une longueur d'onde de λ = 633 nm, le MFD est de 4,3µm.
Les deux équations ci-dessus montrent que l'angle de divergence est de 0,01 degrés., et le diamètre du faisceau est de 4,8 mm.
Collimation de fibre multimode
L'angle de divergence total d'un faisceau collimaté est d'environ :
Le diamètre du faisceau collimaté est d'environ :
La sortie de la fibre multimode n'est généralement pas bien collimatée.
Selon la formule ci-dessus, le diamètre du faisceau est principalement affecté par NAà une position proche du réflecteur OAP, mais à mesure que le faisceau se propage, leL'influence du diamètre du noyau devient de plus en plus évidente.
Pour le collimateur fixe mentionné ci-dessus, le diamètre du faisceau collimaté estcalculé par 2NA*RFL, qui est supérieur à 1/e² du diamètre du faisceau.
Lors du choix d'un collimateur fixe, la distance focale peut être déduite de ladiamètre de faisceau requis pour déterminer le modèle approprié.
Il existe deux limitations importantes à la collimation des fibres multimodes.
Premièrement, la plupart des fibres multimodes ont un faisceau de sortie très divergent qui peut êtrebloqué par le boîtier avant d'atteindre le réflecteur OAP, donc la fibre NAne peut pas dépasser une certaine valeur ; voir le tableau précédent pour plus de détails.
Deuxièmement, la divergence du faisceau collimaté est liée au noyaudiamètre; à mesure que le diamètre du noyau augmente, la NA maximale supportée parle collimateur diminue.
Si le diamètre du faisceau collimaté dépasse l'ouverture libre, la sortiele faisceau sera bloqué par le boîtier.
Ces deux situations peuvent conduire à une qualité réduite du faisceau.
De plus, les réflecteurs OAP ne peuvent parfaitement collimater les sources ponctuelles qu'au niveaupoint focal.
Plus l'écart de la source ponctuelle par rapport à l'axe optique est grand, ou plusplus le diamètre du noyau multimode est grand, plus la distorsion du collimaté est grandefaisceau; l'augmentation de la distance focale ou de la longueur d'onde de réflexion peut réduire ladistorsion.
Heure de publication : 05 novembre 2024
