Products Homeカップリング距離可変Fiber-to-Fiberカプラ
- Reflective, Achromatic Design for 450 nm - 20 µm
- Ideal for Ø200 to Ø1000 µm Core MM Fibers with ≤0.50 NA
- Free-Space Beam Path Up to 500 mm
- Available with FC/PC or SMA Connectors
RLAFC1S
Fiber-to-Fiber Coupler with Adjustable Path Length, Ø1" Max Beam Diameter, FC/PC Connectors
Application Idea
Additional components can be added into the free-space region of the adjustable path length fiber-to-fiber coupler for applications that require light filtering or sample interaction.
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Fiber-to-FiberカプラRLAFC1F、フィルターホイールCFW6(/M)およびガラスセル。ガラスセルはスペクトル特性を測定するためにガスを充填可能。
特長
- Ø25.4 mm(Ø1インチ)の軸外放物面(OAP)ミラーを利用した光路長調整可能な光ファイバーペアのレールシステム
- 広帯域光源用保護膜付き銀コーティング(波長範囲450 nm～20 µm)
- コリメータ間隔が500 mm以下の場合の典型的な挿入損失：2.1 dB以下(対応するファイバについては「仕様」タブ参照)
- 2.2 mmワイドキー付きのFC/PCコネクタ、またはSMA905ポート付きをご用意
- 30 mmケージシステムとSM1ネジ付きコンポーネントに対応
- M6ザグリ穴とスロットにより光学レールシステムへの柔軟な取り付けが可能
- 精密な組立てが可能となるレーザ刻印の目盛
- 光学レールRLAシリーズのアリ溝によりアリ溝式レール用ケージシステムマウントやアリ溝式レールキャリア、アリ溝式光学レール取付けアクセサリを取り付け可能
当社の光路長調整可能なFiber-to-Fiberカプラは、ファイバを用いた分光法の用途に適しています。右図のように、この結合システムは2つのマウント済みのコリメータとRLAシリーズのアリ溝式レールで構成されています。このシステムでは2個の軸外放物面(OAP)ミラーを使用して、入力ファイバからの出力光をコリメートし、さらに出力ファイバに結合しています。2つのコリメータの間隔は最大500 mmまで調整可能で、サンプルの相互作用やスペクトルのフィルタリング、または光の操作を必要とする用途向けに追加のコンポーネントを自由空間ビーム経路に挿入できます。
OAPミラーを使用することで、反射帯域内で高い反射率と大きなNA、および優れたアクロマティック性能を得られます。 OAPミラーについての詳細は「仕様」タブをご覧ください。全反射型設計により、透過光学素子による位相遅延と吸収損失が起こりません。ミラーとファイバーバルクヘッドは、レール軸に沿ってコリメートマルチモードビームを生成し、ファイバに結合させるようにRLARLAレールキャリア内で予めアライメントされています。コリメータ用マウントはシリアル番号付きのペアとして一緒に販売されることにご注意ください。混合したペアの仕様は保証されていません。波長やファイバのタイプ、コリメータの間隔が挿入損失に与える影響については「挿入損失」タブをご覧ください。
これらのコリメータは、付属のレールRLAシリーズ (型番RLA1200)のアリ溝に取り付けるためのアリ溝アダプタを備えており、ビーム経路内の光学素子の精密なアライメントと位置決めが可能です。ビームの高さは、レール上面から50.0 mm上方にアライメントされています。コリメータ用マウントには、30 mmケージシステムに対応するERシリーズケージコンストラクションロッド用の貫通穴が4つあり、これらを利用して光学的アライメントを簡単に行うことができます。これらの穴には4本のM4 x 0.7ロック用止めネジでケージロッド(付属しません)を固定でき、締め付けには2.0 mm六角レンチをご使用いただけます。各コリメータにはSM1内ネジも付いており、SM1ネジ付き部品を簡単に取り付けることができます。
カスタム仕様のファイバーバルクヘッド、ミラーコーティング、フィルターホルダについては当社までお問合せください。
対応するファイバ
当社の光路長調整可能なFiber-to-Fiberカプラは、コア径200～1000 µm、NA ≤0.5のマルチモードパッチケーブルにご使用いただけます。一般的に、シングルモードファイバ間の結合にはサブミクロンの精度が必要となるため、このマウントはシングルモードファイバtoシングルモードファイバでの使用は想定しておりません。しかし、マウントの出力側にマルチモードファイバを接続し、入力側にシングルモードファイバを接続して使用することは可能です。
取付け方法
レールには、ブレッドボードに取り付けるための複数のM6ザグリ穴があります。ミラーは角度のずれに非常に敏感であるため、レールは平坦性の高い面に取り付ける必要があり、ブレッドボードに取り付ける際はレールがねじれたり、たわんだりしないように注意する必要があります。レールをネジに押し付けながら、ネジを静かに少しずつ締めることをお勧めいたします。また、テーブルクランプCL6を用いることにより、レールを簡単に光学テーブルやブレッドボードに固定できます。コリメータは側面のクランプネジでレールに固定できます(2.0 mm六角レンチ使用)。
| Item # | RLAFC1F | RLAFC1S |
|---|---|---|
| Compatible Fiber Connector | 2.2 mm Wide Key FC/PC | SMA905 |
| Input Fiber NA | ≤0.5 NA | |
| Typical Insertion Lossa (No Additional Filters) | ≤2.1 dB @ 450 nm - 20 µm | |
| Beam Height | 50.0 mm (1.97") | |
| Dimensions (Collimator) | 2.08" x 1.50" x 2.94" (52.7 mm x 38.1 mm x 74.7 mm) | 2.18" x 1.50" x 2.94" (55.4 mm x 38.1 mm x 74.7 mm) |
| Dimensions (Including Rail) | 2.08" x 12.00" x 3.14" (52.7 mm x 304.8 mm x 79.8 mm) | 2.18" x 12.00" x 3.14" (55.4 mm x 304.8 mm x 79.8 mm) |
| Included Rail | RLA1200 | |
| Off-Axis Parabolic Mirror Specificationsb | ||
| Coating | Protected Silver | |
| Reflectance (Average) Click for Plot | > 97%, 450 nm - 2 µm > 95%, 2 - 20 µm | |
| Off-Axis Angle | 90° | |
| Clear Aperture | Ø0.90" (22.8 mm) | |
| Reflected Focal Length | 1.0" (25.4 mm) | |
コリメート後のビーム径
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光路長調整可能なFiber-to-Fiberカプラ内の光路
ビーム径はファイバの開口数(NA)とOAPミラーの焦点距離を用いて簡単に計算できます。小角度近似でビーム径を計算するには、次の式を使用してください。
ビーム径 = 2 x NA(ファイバ) x 反射鏡の焦点距離
下表は、このミラーの焦点距離における、ファイバのNAと出力ビーム径の関係を示しています。OAPミラーの開口は、必要な出力ビーム径よりも大きい必要があります。
| Fiber NA | Beam Diameter | OAP Clear Aperture | |
|---|---|---|---|
| 0.10 | 0.20" | Ø0.90" (22.8 mm) | |
| 0.20 | 0.40" | ||
| 0.39 | 0.78" | ||
| 0.50 | 1.00"a | ||
光路長調整可能なFiber-to-Fiberカプラ挿入損失
Fiber-to-FiberカプラRLAFC1FおよびRLAFC1Sの挿入損失と、それに影響を与える要因について示すために様々な試験を実施しました。それぞれの試験の詳細についてはリンクをクリックしてください。
- 挿入損失 vs. 波長
- 波長が挿入損失に与える影響を測定
- モードストリップまたはオーバーフィルの状態で入射された場合の挿入損失
- 異なるファイバ入射条件において、ファイバのコア径が挿入損失に与える影響を測定
- 挿入損失 vs. コリメータ間隔g
- Fiber-to-Fiberカプラの2つのコリメータの間隔の変化が挿入損失に与える影響を測定
挿入損失 vs. 波長
下のグラフでは波長に対する挿入損失を様々なファイバ種類で比較しています。青色に網掛けされた領域は、仕様の波長範囲の下端と、光路長調整可能なFiber-to-Fiberカプラの仕様の挿入損失を示します。いずれの波長における挿入損失もファイバの特性に依存します。また、測定は光学素子を光路に入れずに行っています。一般的に、挿入損失の問題は短い波長範囲では最も深刻になりますが、長い波長では安定しています。
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上のグラフは、光路長調整可能なFiber-to-Fiberカプラ(光路長38 mm)の挿入損失の典型的な波長依存性を示しています。中赤外域用マルチモードファイバを使用し、光はモードストリッパを通して入射しました。この図では、低OH石英ファイバーパッチケーブルの性能や損失の無いファイバについての理論値と比較することができます。データは広帯域光源SLS202Laと、光スペクトラムアナライザOSA201C ならびにOSA207Cを使用して取得しています。
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上のグラフは、光路長調整可能なFiber-to-Fiberカプラ(光路長38 mm)の挿入損失の典型的な波長依存性を示しています。測定にはNA0.22の複数の石英ファイバーパッチケーブルを使用しました。ここで、コアがØ50 µmのファイバやファイバーバンドルでも挿入損失が約3 dB程度であることは留意すべき点です。データは広帯域光源SLS201Lと分光計CCS200を使用して取得しました。 分光計を使用してデータの測定を行ったため、測定された挿入損失はモードストリッパを通して入射した場合の損失と同様になっております(モードストリッパを用いた入射条件については下記をご参照ください)。
モードストリッパを通して入射した場合とオーバーフィルの状態で入射した場合の挿入損失
下のグラフでは、光路長調整可能なFiber-to-Fiberカプラに異なる入射条件で入射したときの性能を比較しています。モードストリッパを通して(70/70)の条件で入射する場合には、カプラ内では失われてしまうクラッドモードが入射光から除去されています。一方オーバーフィル(100%以上)で入射する場合は、入射光には伝搬してきたすべてのモードが含まれています。モードストリッパでの入射では、LED光源の前にピンホールを置き、ファイバ端面のビームスポットがファイバーコアの70%になる位置で、ファイバのNAの70%の角度で発散させます。パワーメータによる入出力光パワーの測定ではモードのタイプは区別されないため、モードストリッパを通して入射した方が、ファイバーカプラの実際の挿入損失についてより良い測定結果が得られます。
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上のデータはオーバーフィル (上で定義) で入射した場合の弊害を示すために取得したものです。こちらのグラフでは、左のモードストリッパを用いた例で使用したピンホールは取り外し、LED出力を石英ファイバに直接入れています。ファイバーカプラからの出射光(コリメータ間隔は38 mm)は、パワーメータS120Cに結合されます。
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上のデータはモードストリッパを用いた入射条件(上で定義)で石英ファイバを使用して取得したものです。試験条件を整えるために、ファイバ出力型M470F3(旧製品)からの出射光に対して、直径がファイバーコアの70%のピンホールを置いています。Fiber-to-Fiberカプラからの出射光(コリメータ間隔は38 mm)は、パワーメータS120Cに結合されます。このグラフは、シングルモードのレーザ光源を用いた場合や、マンドレルに巻き付ける方法を用いた場合と同様の結果を示しています。
挿入損失 vs. コリメータ間隔
下のグラフでは、様々な種類のファイバについて、挿入損失と2つのコリメータ間の距離との関係を示しています。水平の黒い点線で示された仕様の挿入損失は、マウントの間隔が500 mm未満の場合に有効です。間隔が85mm未満の場合については、曲線が比較的平坦であり、このレベルでの変動はレールのアライメントの影響が大部分を占めるため、データは示していません。いずれの波長における挿入損失もファイバの特性に依存します。また、測定は光学素子を光路に入れずに行っています。
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上のデータは、ファイバ出力型M470F4からの出力光を用い、光検出はパワーメータS120Cを使用しています。 これらのカプラはNA0.39の幅広い範囲のコアサイズで良好な性能を示します。Ø1000 µm以上のファイバーコアでも、短距離での挿入損失は2 dB以下に抑えられます。
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上のデータは、ファイバ出力型LED M470F4からの出力光を用い、光検出はパワーメータS120Cを使用しています。 これらのカプラはNA0.22の幅広い範囲のコアサイズで良好な性能を示します。ただし、Ø200 µm以下のファイバーコアでは、大きな損失が発生します。
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上のデータは、ファイバ出力型M470F4からの出力光を用い、光検出はパワーメータS120C を使用しています。 これらのカプラはNA0.50の幅広い範囲のコアサイズで良好な性能を示します。
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