Le collimateur à fibre réfléchissante Thorlabs est basé sur un miroir paraboloïde hors axe (OAP) à 90° avec une longueur focale constante sur une large gamme de longueurs d'onde et est idéal pour une utilisation dans des systèmes nécessitant la collimation de plusieurs longueurs d'onde.
Le collimateur réflectif est disponible en trois modèles de boîtier, chacun compatible avec les cordons de brassage à fibre optique dotés de connecteurs FC/PC, FC/APC ou SMA.
Principes de base du réflecteur OAP
Le réflecteur OAP (parabolique hors axe) fait partie de sa parabole mère.
Hors axe signifie que les axes optiques des deux sont parallèles mais non confondus.
L'axe de mise au point passe par le centre du foyer et le réflecteur OAP.et la distance entre ces deux points est appelée distance focale réfléchie(RFL).
L'angle entre l'axe de focalisation et l'axe optique est l'angle hors axe.ce qui fait 90 degrés ici.
Collimateur fixe
Les collimateurs à fibres fixes comportent 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 des fibres monomodes et multimodes etApplications du couplage de fibres multimodes.
Selon le diamètre du faisceau collimaté (pour une fibre à ouverture numérique de 0,13), ils peuvent êtredivisée en quatre séries :
Les quatre images ci-dessus représentent RC02FC-P01, RC04FC-P01, RC08APC-P01 etRC12SMA-P01 respectivement.
Par conséquent, d'après 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 le SM05 interne.les supports filetés, tandis que le collimateur RC12 est compatible avec les SM1 internes.supports filetés.
De plus, le collimateur RC02 peut être monté directement en bout dans un tube de Ø1/2".montage cinématique, tandis que les RC02, RC04 et RC08 peuvent être montés directement en boutdans un support cinématique Ø1" (après avoir dévissé la bague moletée du côté libre)spatioport);
Le montage sur un support cinématique facilite l'alignement du faisceau lors du couplage de la fibre.est requis.
Petit collimateur
Le petit collimateur permet d'obtenir un design plus fin grâce à l'intégration du réflecteur dans ledirection opposée à l'avant. Elle peut être divisée en deux séries selonla distance focale : RCR25x-P01 et RCR50x-P01, avec des distances focales de réflexionde 25,4 et 50,8 mm respectivement ; le x dans le numéro de modèle représente 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 de Ø1/2", tels quecomme la bague collectrice SM05RC(/M) et le collier de serrage SM05TC.
Si un réglage de 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 mm.système utilisant une plaque de cage SP3 ou un cube de cage SC6W, ou dans un espace de 30 mmSystème de cage utilisant un adaptateur SM1A60 et un cube de cage C4W.
Collimateur réglable
Les collimateurs réglables permettent d'ajuster la distance entre la fibre et le miroir OAP afin d'optimiser la collimation de chaque fibre ou de coupler la lumière dans des fibres monomodes ou multimodes.
Lorsque la ligne tracée est alignée avec le symbole ∞, la distance par rapport à la fibreLe signal du réflecteur OAP est égal au RFL, et le collimateur produit unfaisceau collimaté (ci-dessus).
Lorsque la ligne tracée s'écarte du symbole ∞, le collimateur produit un signal.faisceau divergent ou convergent, et la distance maximale entre son foyer etLe centre du réflecteur se situe respectivement à -2,2 m et 0,15 m, comme indiqué sur le schéma.suivant deux figures.
Lorsque le rapport de conjugaison 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 également présents.très adapté au couplage à longue distance, de sorte que l'espace libre intermédiaireLe faisceau peut être orienté à l'aide d'autres éléments optiques, ce qui est très utile dansApplications de communication à longue distance.
Le collimateur réglable RCF15x-P01 peut être monté dans un étui SM1RC(/M).bague ou collier de serrage SM1TC en utilisant la partie noire.
Pour le réglage du tangage et du lacet, il est recommandé d'utiliser un support Polaris, tel que :le support cinématique POLARIS-K2 ou POLARIS-K2VS2L Ø2" utilisant l'AD2Tadaptateur ; le support cinématique fileté SM2 du POLARIS-K2T 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 avecFiletage interne SM05 et filetage externe SM1.
Exemples de montage du collimateursont illustrées dans les deux figures suivantes.
Collimation de fibre monomode
Lors de la collimatation de fibres monomodes, ces collimateurs réfléchissants produisent une large gamme-taille, faisceaux à faible divergence.
La divergence totale d'un faisceau collimaté (en degrés) peut être approximéepar le diamètre du champ modal de la fibre (MFD) et la distance focale du réflecteur (RFL) :
Le diamètre à 1/e² d'un faisceau collimaté est approximativement :
Par exemple, en utilisant le petit collimateur RCR25A-P01 pour collimater le P3-Fibre monomode 630A-FC-1, à une longueur d'onde λ = 633 nm, le MFD est de 4,3µm.
Les deux équations ci-dessus montrent que l'angle de divergence est de 0,01 degré.et le diamètre du faisceau est de 4,8 mm.
Collimation de fibres multimodes
L'angle de divergence total d'un faisceau collimaté est approximativement :
Le diamètre du faisceau collimaté est approximativement :
Le rayonnement de sortie des fibres multimodes est généralement mal collimaté.
D'après la formule ci-dessus, le diamètre du faisceau est principalement influencé par NA.à 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 diamètre du faisceau.
Lors du choix d'un collimateur fixe, la distance focale peut être déduite de ladiamètre de poutre requis pour déterminer le modèle approprié.
La collimation des fibres multimodes présente deux limitations importantes.
Premièrement, la plupart des fibres multimodes ont un faisceau de sortie très divergent qui peut êtrebloquée par le boîtier avant d'atteindre le réflecteur OAP, la fibre NA est donc bloquée.ne 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, le NA maximal supporté parle collimateur diminue.
Si le diamètre du faisceau collimaté dépasse l'ouverture utile, la sortieLe faisceau sera bloqué par le boîtier.
Ces deux situations peuvent entraîner une réduction de la qualité du faisceau.
De plus, les réflecteurs OAP ne peuvent collimater parfaitement les sources ponctuelles qu'à une certaine distance.point focal.
Plus l'écart entre la source ponctuelle et l'axe optique est grand, ouPlus le diamètre du noyau multimode est grand, plus la distorsion du faisceau collimaté est importante.faisceau ; augmenter la distance focale ou la longueur d’onde de réflexion peut réduire ledistorsion.
Date de publication : 5 novembre 2024
