Bộ chuẩn trực sợi quang phản xạ Thorlabs dựa trên gương paraboloid lệch trục 90° (OAP) với tiêu cự không đổi trên dải bước sóng rộng và lý tưởng để sử dụng trong các hệ thống yêu cầu chuẩn trực nhiều bước sóng.
Bộ chuẩn trực phản xạ có ba kiểu thiết kế vỏ khác nhau, mỗi kiểu đều tương thích với các dây nhảy quang có đầu nối FC/PC, FC/APC hoặc SMA.
Những kiến thức cơ bản về gương phản xạ OAP
Gương phản xạ OAP (gương parabol lệch trục) là một phần của gương parabol mẹ.
"Lệch trục" có nghĩa là trục quang học của hai thấu kính song song nhưng không trùng nhau.
Trục tiêu điểm đi qua tâm của tiêu điểm và gương phản xạ OAP.và khoảng cách giữa hai điểm này được gọi là tiêu cự phản xạ.(RFL).
Góc giữa trục hội tụ và trục quang học được gọi là góc lệch trục.Ở đây nhiệt độ là 90 độ.
Bộ chuẩn trực cố định
Bộ chuẩn trực sợi quang cố định cung cấp hai màng kim loại có độ phản xạ cao: -F01 UV-màng nhôm tăng cường và màng bạc -P01 với lớp bảo vệ, làĐược khuyến nghị sử dụng cho việc định hướng sợi quang đơn mode và đa mode.Ứng dụng ghép nối sợi quang đa chế độ.
Theo đường kính chùm tia song song (đối với sợi quang có khẩu độ số 0,13), chúng có thể làđược chia thành bốn loạt sau:
Bốn hình ảnh phía trên là RC02FC-P01, RC04FC-P01, RC08APC-P01 vàRC12SMA-P01 tương ứng.
Do đó, dựa trên mô hình sản phẩm, chúng ta có thể biết được các thông số chính.của mỗi bộ chuẩn trực phản xạ, bao gồm đường kính chùm tia chuẩn trực, sợi quangĐầu nối và lớp phủ.
Các bộ chuẩn trực RC02, RC04 và RC08 tương thích với SM05- bên trong.các ngàm ren, trong khi bộ chuẩn trực RC12 tương thích với SM1 bên trong-Giá đỡ có ren.
Ngoài ra, bộ chuẩn trực RC02 có thể được gắn trực tiếp vào đầu nối Ø1/2".Giá đỡ động học, trong khi RC02, RC04 và RC08 có thể được gắn trực tiếp vào đầu.vào một giá đỡ động học Ø1" (sau khi đã tháo vòng khía trên bộ phận tự do).cảng vũ trụ);
Việc lắp đặt bằng giá đỡ động học giúp đơn giản hóa việc căn chỉnh chùm tia khi ghép nối sợi quang.Điều này là bắt buộc.
Bộ chuẩn trực nhỏ
Bộ chuẩn trực nhỏ đạt được thiết kế gọn hơn nhờ có gương phản xạ nằm bên trong.Ngược hướng với phía trước. Có thể chia thành hai loạt theoTiêu cự: RCR25x-P01 và RCR50x-P01, với tiêu cự phản xạ.có chiều dài lần lượt là 25,4 và 50,8 mm; chữ x trong số hiệu sản phẩm là loại sợi quang.Loại đầu nối, có thể được thay thế bằng P, A và S để biểu thị FC/PC,Các đầu nối FC/APC và SMA tương ứng.
Các bộ chuẩn trực nhỏ có thể được gắn trực tiếp vào ngàm ống kính Ø1/2", chẳng hạn như...như vòng trượt SM05RC(/M) và kẹp SM05TC.
Nếu cần điều chỉnh độ nghiêng/quay, chúng có thể được gắn trong một khớp nối động Ø1".Gắn bằng bộ chuyển đổi SM1A60.
Bộ chuẩn trực nhỏ cũng có thể được tích hợp trực tiếp vào khung 16 mm.hệ thống sử dụng tấm lồng SP3 hoặc khối lồng SC6W, hoặc vào 30 mmHệ thống khung lồng sử dụng bộ chuyển đổi SM1A60 và khối khung lồng C4W.
Bộ chuẩn trực có thể điều chỉnh
Bộ chuẩn trực có thể điều chỉnh khoảng cách từ sợi quang đến gương OAP để tối ưu hóa sự chuẩn trực của từng sợi quang hoặc để ghép ánh sáng vào các sợi quang đơn mode hoặc đa mode.
Khi đường kẻ thẳng hàng với ký hiệu ∞, khoảng cách từ sợi chỉ là khoảng cách tới điểm cần đo.đến gương phản xạ OAP bằng với RFL, và bộ chuẩn trực xuất ra mộtChùm tia song song (ở trên).
Khi đường kẻ được vẽ lệch khỏi ký hiệu ∞, bộ chuẩn trực sẽ xuất ra tín hiệu.chùm tia phân kỳ hay 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 hình.hai hình sau đây.
Khi tỉ số liên hợp bằng vô cực, gương OAP có thể đạt đượcHình ảnh giới hạn nhiễu xạ.
Như hình minh họa bên dưới, hai bộ chuẩn trực phản xạ có thể điều chỉnh cũng được sử dụng.Rất thích hợp cho việc ghép nối đường dài, sao cho không gian tự do trung gianChùm tia có thể được điều khiển bằng các thành phần quang học khác, điều này rất hữu ích trongCác ứng dụng liên lạc đường dài.
Bộ chuẩn trực điều chỉnh RCF15x-P01 có thể được gắn vào giá đỡ trượt SM1RC(/M).Kẹp vòng hoặc kẹp ống SM1TC sử dụng phần màu đen.
Để điều chỉnh độ nghiêng/quay, nên sử dụng giá đỡ Polaris, chẳng hạn như...Giá đỡ động POLARIS-K2 hoặc POLARIS-K2VS2L Ø2" sử dụng AD2Tbộ chuyển đổi; ngàm động học ren SM2 của POLARIS-K2T 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 tự do của vỏ bộ chuẩn trực điều chỉnh được có ren vớiCác ren trong SM05 và ren ngoài SM1.
Ví dụ về cách lắp đặt bộ chuẩn trựcđược thể hiện trong hai hình sau đây.
Chuẩn trực sợi quang đơn mode
Khi sử dụng các sợi quang đơn mode để hội tụ, các bộ hội tụ phản xạ này tạo ra chùm tia rộng.- Chùm tia hẹp, phân kỳ thấp.
Độ phân kỳ tổng cộng của một chùm tia song song (tính bằng độ) có thể được xấp xỉ như sau:dựa trên đường kính trường chế độ sợi quang (MFD) và tiêu cự gương phản xạ (RFL):
Đường kính 1/e² của chùm tia song song xấp xỉ:
Ví dụ, sử dụng bộ chuẩn trực nhỏ RCR25A-P01 để chuẩn trực P3-Sợi quang đơn mode 630A-FC-1, ở bước sóng λ = 633 nm, MFD là 4,3µm.
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 quang đa chế độ
Góc phân kỳ tổng cộng của một chùm tia song song xấp xỉ:
Đường kính của chùm tia song song xấp xỉ:
Thông thường, tín hiệu đầu ra của sợi quang đa mode không được hội tụ tốt.
Theo công thức trên, đường kính chùm tia chủ yếu bị ảnh hưởng bởi NA.ở vị trí gần gương phản xạ OAP, nhưng khi chùm tia lan truyền, thìẢnh hưởng của đường kính lõi ngày càng trở nên rõ rệt.
Đối với bộ chuẩn trực cố định được đề cập ở trên, đường kính chùm tia được chuẩn trực làđược tính bằng 2NA*RFL, lớn hơn 1/e² đường kính chùm tia.
Khi chọn một bộ chuẩn trực cố định, tiêu cự có thể được suy ra từ...Đường kính dầm cần thiết để xác định mô hình phù hợp.
Có hai hạn chế quan trọng đối với việc hội tụ các sợi quang đa chế độ.
Thứ nhất, hầu hết các sợi quang đa mode đều có chùm tia đầu ra phân kỳ rất lớn, có thểbị chặn bởi vỏ máy trước khi đến gương phản xạ OAP, do đó NA của sợi quangKhông được vượt quá một giá trị nhất định; xem bảng trước để biết chi tiết.
Thứ hai, độ phân kỳ của chùm tia song song có liên quan đến lõi.đường kính; khi đường kính lõi tăng lên, NA tối đa được hỗ trợ bởiBộ chuẩn trực giảm.
Nếu đường kính chùm tia song song vượt quá khẩu độ trong suốt, thì đầu ra sẽ...Chùm tia sẽ bị vỏ máy chặn lại.
Cả hai trường hợp này đều có thể dẫn đến chất lượng chùm tia bị suy giảm.
Ngoài ra, gương phản xạ OAP chỉ có thể hội tụ hoàn hảo các nguồn sáng điểm tại...điểm nhấn.
Độ lệch của nguồn điểm so với trục quang học càng lớn, hoặcĐường kính lõi đa chế độ càng lớn thì độ méo của chùm tia song song càng lớn.chùm tia; việc tăng tiêu cự phản xạ hoặc bước sóng có thể làm giảmsự biến dạng.
Thời gian đăng bài: 05/11/2024
