Ống chuẩn trực sợi phản xạ Thorlabs dựa trên gương paraboloid (OAP) lệch trục 90° với tiêu cự không đổi trên phạm vi bước sóng rộng và lý tưởng để sử dụng trong các hệ thống yêu cầu chuẩn trực nhiều bước sóng.
Ống chuẩn trực phản xạ có sẵn trong ba thiết kế vỏ, mỗi thiết kế tương thích với bộ nhảy sợi quang có đầu nối FC/PC, FC/APC hoặc SMA.
Khái niệm cơ bản về phản xạ OAP
Bộ phản xạ OAP(Parabol ngoài trục) là một phần của parabol gốc của nó.
Trục lệch có nghĩa là trục quang của cả hai song song nhưng không trùng nhau.
Trục lấy nét đi qua tâm của tiêu điểm và Gương phản xạ OAP,và khoảng cách giữa hai điểm đó gọi là tiêu cự phản xạ(RFL).
Góc giữa trục lấy nét và trục quang là Góc ngoài trục,ở đây là 90 độ
Máy chuẩn trực cố định
Ống chuẩn trực sợi cố định cung cấp hai màng kim loại có độ phản xạ cao: -F01 UV-màng nhôm tăng cường và màng bạc -P01 có lớp bảo vệ,được khuyến nghị cho việc chuẩn trực sợi đơn chế độ và đa chế độ vàứng dụng ghép nối sợi đa mode.
Theo đường kính chùm tia chuẩn trực (đối với sợi 0,13 NA), chúng có thểchia thành bốn dãy sau:
Bốn hình ảnh trên là RC02FC-P01, RC04FC-P01, RC08APC-P01 vàRC12SMA-P01 tương ứng.
Vì vậy, theo mô hình sản phẩm, chúng ta có thể biết các thông số chínhcủa mỗi ống chuẩn trực phản xạ, bao gồm đường kính chùm tia chuẩn trực, sợi quangđầu nối và lớp phủ.
Các ống chuẩn trực RC02, RC04 và RC08 tương thích với SM05- bên tronggắn ren, trong khi ống chuẩn trực RC12 tương thích với SM1- bên tronggắn kết ren.
Ngoài ra, ống chuẩn trực RC02 có thể được gắn trực tiếp vào Ø1/2"giá đỡ động học, trong khi RC02, RC04 và RC08 có thể được gắn trực tiếp vào cuốivào giá đỡ động học Ø1" (sau lần đầu tiên tháo vòng có khía ở phần tự docảng không gian);
Gắn với giá đỡ động học tạo điều kiện căn chỉnh chùm tia khi ghép sợiđược yêu cầu.
Máy chuẩn trực nhỏ
Ống chuẩn trực nhỏ đạt được thiết kế mỏng hơn nhờ có gương phản xạ tronghướng ngược lại với phía trước. Nó có thể được chia thành hai loạt theotiêu cự: RCR25x-P01 và RCR50x-P01, với tiêu cự phản xạlần lượt là 25,4 và 50,8 mm; chữ x trong số model là sợi quangloại đầu nối, có thể được thay thế bằng P, A và S để đại diện cho FC/PC,Đầu nối FC/APC và SMA tương ứng.
Các ống chuẩn trực nhỏ có thể được gắn trực tiếp vào ngàm ống kính Ø1/2", chẳng hạn nhưnhư vòng trượt SM05RC(/M) và kẹp SM05TC.
Nếu cần điều chỉnh độ cao/độ lệch, chúng có thể được gắn trong cơ cấu động học Ø1"gắn kết bằng bộ chuyển đổi SM1A60.
Ống chuẩn trực nhỏ cũng có thể được tích hợp trực tiếp vào lồng 16 mmhệ thống sử dụng tấm lồng SP3 hoặc khối lồng SC6W hoặc vào tấm 30 mmhệ thống lồng sử dụng bộ chuyển đổi SM1A60 và khối lồng C4W.
Máy chuẩn trực có thể điều chỉnh
Bộ chuẩn trực có thể điều chỉnh có thể điều chỉnh khoảng cách từ sợi quang đến gương OAP để tối ưu hóa sự chuẩn trực của từng sợi hoặc ghép ánh sáng thành sợi đơn mode hoặc đa mode.
Khi đường nét được căn chỉnh với ký hiệu ∞, khoảng cách từ sợitới bộ phản xạ OAP bằng RFL và bộ chuẩn trực tạo ra mộtchùm tia chuẩn trực (ở trên).
Khi đường nét lệch khỏi ký hiệu ∞, ống chuẩn trực sẽ xuất ra mộtchùm tia phân kỳ hoặc hội tụ và khoảng cách tối đa từ tiêu điểm của nó đếntâm của gương phản xạ lần lượt là -2,2 m và 0,15 m, như thể hiện trong hìnhsau hai hình.
Khi tỷ lệ liên hợp bằng vô cùng, gương OAP có thể đạt đượchình ảnh giới hạn nhiễu xạ.
Như thể hiện trong hình bên dưới, hai ống chuẩn trực phản xạ có thể điều chỉnh cũng đượcrất thích hợp cho việc ghép nối khoảng cách xa, để không gian trống trung gianchùm tia có thể được điều khiển bằng các bộ phận quang học khác, điều này rất hữu ích trongứng dụng liên lạc đường dài.
Ống chuẩn trực điều chỉnh RCF15x-P01 có thể được lắp vào ống trượt SM1RC(/M)vòng hoặc kẹp ống bọc ngoài SM1TC sử dụng phần màu đen.
Để điều chỉnh độ cao/độ lệch, bạn nên sử dụng giá đỡ Polaris, chẳng hạn nhưgiá đỡ động học POLARIS-K2 hoặc POLARIS-K2VS2L Ø2" sử dụng AD2Tbộ chuyển đổi; giá đỡ động học có ren POLARIS-K2T SM2 sử dụng SM2A21bộ chuyển đổi; hoặc giá đỡ động học 5 trục POLARIS-K15XY sử dụng SM1L03ống kính và bộ chuyển đổi SM1A68.
Đầu không gian trống của vỏ ống chuẩn trực có thể điều chỉnh được được ren bằngluồng SM05 bên trong và luồng SM1 bên ngoài.
Ví dụ về lắp ống chuẩn trựcđược thể hiện ở hai hình sau.
Chuẩn trực sợi đơn chế độ
Khi chuẩn trực các sợi đơn mode, các ống chuẩn trực phản xạ này tạo ra phạm vi rộng-Eo, chùm phân kỳ thấp.
Tổng độ phân kỳ của chùm tia chuẩn trực (tính bằng độ) có thể xấp xỉbởi đường kính trường chế độ sợi quang (MFD) và tiêu cự phản xạ (RFL):
Đường kính 1/e2 của chùm tia chuẩn trực xấp xỉ:
Ví dụ: sử dụng ống chuẩn trực nhỏ RCR25A-P01 để chuẩn trực P3-Sợi đơn mode 630A-FC-1, ở bước sóng λ = 633 nm, MFD là 4,3ừm.
Hai phương trình trên cho thấy góc phân kỳ là 0,01 độ, và đường kính chùm tia là 4,8 mm.
Chuẩn trực sợi đa chế độ
Tổng góc phân kỳ của chùm tia chuẩn trực xấp xỉ:
Đường kính của chùm tia chuẩn trực xấp xỉ:
Đầu ra của sợi đa mode thường không được chuẩn trực tốt.
Theo công thức trên, đường kính chùm tia bị ảnh hưởng chủ yếu bởi NAở vị trí gần gương phản xạ OAP, nhưng khi chùm tia truyền đi,ảnh hưởng của đường kính lõi ngày càng rõ ràng.
Đối với ống chuẩn trực cố định nêu trên, đường kính chùm tia chuẩn trực làđược tính bằng 2NA*RFL, lớn hơn đường kính chùm tia 1/e².
Khi chọn một ống chuẩn trực cố định, độ dài tiêu cự có thể được suy ra từđường kính chùm tia yêu cầu để xác định mô hình thích hợp.
Có hai hạn chế quan trọng đối với việc chuẩn trực các sợi đa mode.
Đầu tiên, hầu hết các sợi đa mode đều có chùm đầu ra rất khác nhau có thểbị chặn bởi vỏ trước khi chạm tới gương phản xạ OAP, do đó sợi NAkhông thể vượt quá một giá trị nhất định; xem bảng trước để biết chi tiết.
Thứ hai, sự phân kỳ của chùm tia chuẩn trực có liên quan đến lõiđường kính; khi đường kính lõi tăng lên, NA tối đa được hỗ trợ bởiống chuẩn trực giảm.
Nếu đường kính chùm tia chuẩn trực vượt quá khẩu độ rõ ràng, đầu rachùm tia sẽ bị chặn bởi vỏ.
Cả hai tình huống này đều có thể làm giảm chất lượng chùm tia.
Ngoài ra, bộ phản xạ OAP chỉ có thể chuẩn trực hoàn hảo các nguồn điểm tạitâm điểm.
Độ lệch của nguồn điểm so với trục quang càng lớn hoặcđường kính lõi đa mode càng lớn thì độ méo của chuẩn trực càng lớnchùm tia; tăng tiêu cự hoặc bước sóng phản xạ có thể làm giảmsự biến dạng.
Thời gian đăng: Nov-05-2024
