يعتمد جهاز تجميع الألياف العاكسة من Thorlabs على مرآة مكافئة خارج المحور بزاوية 90 درجة (OAP) ذات طول بؤري ثابت على نطاق واسع من الأطوال الموجية وهو مثالي للاستخدام في الأنظمة التي تتطلب تجميع أطوال موجية متعددة.
يتوفر المجمع العاكس بثلاثة تصميمات للهيكل، كل منها متوافق مع وصلات الألياف الضوئية ذات موصلات FC/PC أو FC/APC أو SMA.
أساسيات عاكس OAP
العاكس المكافئ خارج المحور (OAP) هو جزء من العاكس المكافئ الأصلي.
يعني مصطلح "خارج المحور" أن المحاور البصرية للاثنين متوازية ولكنها غير متطابقة.
يمر محور التركيز عبر مركز التركيز وعاكس OAP،وتسمى المسافة بين هاتين النقطتين بالبعد البؤري المنعكس(RFL).
الزاوية بين محور التركيز والمحور البصري هي زاوية الانحراف عن المحور.وهي 90 درجة هنا.
مُوَجِّه ثابت
توفر مجمعات الألياف الثابتة طبقتين معدنيتين عاليتي الانعكاسية: -F01 UV-طبقة ألومنيوم محسّنة وطبقة فضية -P01 مع طبقة واقية، وهما:يُوصى به لتجميع حزم الألياف أحادية النمط ومتعددة الأنماط وتطبيقات اقتران الألياف متعددة الأنماط.
وفقًا لقطر الحزمة المتوازية (للألياف ذات الفتحة العددية 0.13)، يمكن أن تكونمقسمة إلى السلاسل الأربع التالية:
الصور الأربع أعلاه هي RC02FC-P01 و RC04FC-P01 و RC08APC-P01 وRC12SMA-P01 على التوالي.
لذلك، يمكننا معرفة المعايير الرئيسية وفقًا لنموذج المنتجلكل مجمع عاكس، بما في ذلك قطر الحزمة المجمعة، الأليافالموصل والطلاء.
تتوافق أجهزة التجميع RC02 وRC04 وRC08 مع SM05- داخليًاحوامل ملولبة، بينما يتوافق جهاز التجميع RC12 مع SM1- داخليًاحوامل ملولبة.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن تركيب مُجمِّع الأشعة RC02 مباشرةً في طرفه بقطر 1/2 بوصة.حامل حركي، بينما يمكن تركيب RC02 وRC04 وRC08 بشكل مباشر من النهايةفي حامل حركي بقطر 1 بوصة (بعد فك الحلقة المخرشة الموجودة على الجزء الحر أولاً).ميناء فضائي)؛
يُسهّل التركيب باستخدام حامل حركي عملية محاذاة الشعاع عند اقتران الألياف.مطلوب.
مُوَجِّه صغير
يحقق المجمع الصغير تصميمًا أنحف من خلال وضع العاكس فيفي الاتجاه المعاكس للجهة الأمامية. ويمكن تقسيمها إلى سلسلتين وفقًا لـالبعد البؤري: RCR25x-P01 و RCR50x-P01، مع أطوال بؤرية للانعكاسيبلغ طولهما 25.4 و 50.8 ملم على التوالي؛ يشير الحرف x في رقم الطراز إلى الأليافنوع الموصل، والذي يمكن استبداله بـ P و A و S لتمثيل FC/PC،موصلات FC/APC و SMA على التوالي.
يمكن تركيب أجهزة التجميع الصغيرة مباشرة في حوامل أنابيب العدسات بقطر 1/2 بوصة، مثلمثل حلقة الانزلاق SM05RC(/M) ومشبك SM05TC.
إذا لزم تعديل الميل/الانحراف، فيمكن تركيبها في نظام حركي بقطر 1 بوصةقم بالتركيب باستخدام محول SM1A60.
يمكن أيضًا دمج الموجه الصغير مباشرة في قفص 16 ممنظام يستخدم لوحة قفص SP3 أو مكعب قفص SC6W، أو في 30 ممنظام قفص باستخدام محول SM1A60 ومكعب قفص C4W.
مُوَجِّه قابل للتعديل
يمكن للمُجمِّعات القابلة للتعديل ضبط المسافة من الألياف إلى مرآة OAP لتحسين تجميع كل ليف أو لربط الضوء في ألياف أحادية النمط أو متعددة الأنماط.
عندما يكون الخط المرسوم محاذيًا لرمز اللانهاية (∞)، تكون المسافة من الليفيساوي عاكس OAP عاكس RFL، ويُخرج المجمّعشعاع متوازي (أعلاه).
عندما ينحرف الخط المرسوم عن رمز اللانهاية (∞)، يُخرج جهاز التوجيه الضوئي إشارةشعاع متباعد أو متقارب، والمسافة القصوى من بؤرته إلىيقع مركز العاكس عند -2.2 متر و0.15 متر على التوالي، كما هو موضح فيالشكلان التاليان.
عندما تكون نسبة الاقتران مساوية لللانهاية، يمكن لمرايا OAP أن تحققالتصوير المحدود بالحيود.
كما هو موضح في الشكل أدناه، يوجد أيضًا اثنان من أجهزة التجميع العاكسة القابلة للتعديلمناسب جدًا للربط لمسافات طويلة، بحيث يكون الفضاء الحر الوسيطيمكن توجيه الشعاع باستخدام عناصر بصرية أخرى، وهو أمر مفيد للغاية فيتطبيقات الاتصالات بعيدة المدى.
يمكن تركيب جهاز التجميع القابل للتعديل RCF15x-P01 في زلاقة SM1RC(/M)استخدم الجزء الأسود لتثبيت الحلقة أو غلاف SM1TC.
لضبط زاوية الميل/الانحراف، يُنصح باستخدام قاعدة تثبيت من نوع بولاريس، مثل:حامل POLARIS-K2 أو POLARIS-K2VS2L ذو الحركة الحركية بقطر 2 بوصة باستخدام AD2Tمحول؛ حامل الحركة الملولب POLARIS-K2T SM2 باستخدام SM2A21محول؛ أو حامل POLARIS-K15XY ذو المحاور الخمسة باستخدام SM1L03أنبوب العدسة ومحول SM1A68.
الطرف الحر لهيكل الموازاة القابل للتعديل مزود بخيوط لولبيةالخيوط الداخلية SM05 والخيوط الخارجية SM1.
أمثلة على تركيب جهاز المحاذاةيظهر ذلك في الشكلين التاليين.
تجميع الألياف أحادية النمط
عند تجميع الألياف أحادية النمط، تنتج هذه المجمعات العاكسة نطاقًا واسعًا-الخصر، عوارض منخفضة التباعد.
يمكن تقريب التباعد الكلي لحزمة متوازية (بالدرجات)بواسطة قطر مجال نمط الألياف (MFD) والبعد البؤري للعكس (RFL):
يبلغ قطر الحزمة المتوازية 1/e² تقريبًا:
على سبيل المثال، استخدام المجمّع الصغير RCR25A-P01 لتجميع P3-الألياف أحادية النمط 630A-FC-1، عند طول موجي λ = 633 نانومتر، يكون قطر الطور 4.3ميكرومتر.
تُظهر المعادلتان أعلاه أن زاوية التباعد هي 0.01 درجةويبلغ قطر الشعاع 4.8 مم.
تجميع الألياف متعددة الأنماط
تبلغ زاوية التباعد الكلية لشعاع متوازي تقريبًا:
يبلغ قطر الحزمة المتوازية تقريبًا:
عادةً ما يكون خرج الألياف متعددة الأنماط غير متوازي بشكل جيد.
وفقًا للصيغة المذكورة أعلاه، يتأثر قطر الشعاع بشكل رئيسي بالفتحة العددية (NA).في موضع قريب من عاكس OAP، ولكن مع انتشار الشعاع،يصبح تأثير قطر النواة أكثر وضوحاً.
بالنسبة للمُجمِّع الثابت المذكور أعلاه، يكون قطر الشعاع المُجمَّع هوتم حسابها بواسطة 2NA*RFL، وهو أكبر من 1/e² قطر الشعاع.
عند اختيار مُجمِّع ثابت، يمكن استنتاج البعد البؤري منقطر الشعاع المطلوب لتحديد النموذج المناسب.
هناك قيدان مهمان على تجميع الألياف متعددة الأنماط.
أولاً، تتميز معظم الألياف متعددة الأنماط بشعاع خرج متباعد للغاية يمكن أن يكونيتم حجبها بواسطة الغلاف قبل الوصول إلى عاكس OAP، لذا فإن NA الأليافلا يمكن أن تتجاوز قيمة معينة؛ راجع الجدول السابق لمزيد من التفاصيل.
ثانيًا، يرتبط تباعد الحزمة المتوازية باللبالقطر؛ مع زيادة قطر القلب، فإن الحد الأقصى للعدد العددي الذي يدعمهيقل حجم الموجه.
إذا تجاوز قطر الشعاع المتوازي الفتحة الصافية، فإن الخرجسيتم حجب الشعاع بواسطة الغلاف.
يمكن أن تؤدي كلتا الحالتين إلى انخفاض جودة الشعاع.
بالإضافة إلى ذلك، لا تستطيع عاكسات OAP توجيه مصادر الضوء النقطية بشكل مثالي إلا عندنقطة محورية.
كلما زاد انحراف المصدر النقطي عن المحور البصري، أوكلما زاد قطر النواة متعددة الأنماط، زاد تشوه التوازييمكن تقليل شعاع الانعكاس عن طريق زيادة البعد البؤري للانعكاس أو الطول الموجي.تشويه.
تاريخ النشر: 5 نوفمبر 2024
