Products Home偏波保持ピグテール付き非球面レンズファイバーコリメーター
- 1 m PM Fiber Pigtail with FC/APC Connector
- Five Alignment Wavelengths from 633 nm to 1550 nm
- Custom Alignment Wavelengths Available
CFP5-1064A
1064 nm, FC/APC Collimator
Focal Length: 4.67 mm
CFP2-1550A
1550 nm, FC/APC Collimator
Focal Length: 2.05 mm
CFP5-780A
780 nm, FC/APC Collimator
Focal Length: 4.63 mm
Engraved Line Parallel to
Slow Axis
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| Quick Links to Available Wavelengths |
|---|
| 633 nm |
| 780 nm |
| 980 nm |
| 1064 nm |
| 1550 nm |
特長
- 偏波保持ピグテールファイバにはFC/APCコネクタ付き
- 波長およびコネクタのカスタマイズについては当社までお問い合わせください。
- 非磁性のステンレススチール製筐体
ピグテール付きファイバーコリメータCFPシリーズは、様々な用途においてコンパクトなソリューションを提供いたします。 コリメーターパッケージは、ステンレススチール製の筐体と非球面レンズで構成されています。各ユニットのコリメーターパッケージでは、コリメータの性能が設計波長で回折限界となるように、長さ1 mの偏波保持ピグテールファイバが接続されています。上の図に示すように、筐体にはスロー軸と平行なラインが刻印されています。これは偏光面がスロー軸に沿った光を入射する場合のリファレンスとしてご使用いただけます。
コリメーターパッケージ側に接続されたピグテールファイバの端部は、設計波長で反射光が最小となるように角度を付けて研磨されており、またARコーティングが施されています。コリメータCFP2およびCFP5の短い焦点距離ではこの角度による出力の偏向は無視できるため、角度付きの筐体ではなくストレートの筐体を使用しています。ファイバの反対側には 2.0 mmナローキーのFC/APCコネクタが付いています。コリメーターパッケージは、可視および近赤外のスペクトル領域であれば、どの波長に対しても容易にカスタマイズすることができます。また、ファイバーコネクタ、ファイバの種類、およびファイバの長さについてもすべてカスタマイズ可能ですので、見積り等については当社までお問い合わせください。
| θ | 広がり角 |
| D | モードフィールド径(MFD) |
| f | コリメータの焦点距離 |
広がり角(°)
,
Dとfには同じ単位を用いてください。
広がり角の比較
ファイバからの出射光がガウス型の強度プロファイルを有する場合、ビームの広がり角は右の計算式で概算することができます。この式は、ピグテール付きコリメータに使用されているようなシングルモードファイバの場合にはよく当てはまりますが、非ガウス型強度プロファイルの光を出射するマルチモードファイバの場合には実際よりも小さな広がり角を算出してしまいます。
下のグラフは、当社の標準のコリメータを設計波長以外の波長で使用したときの、理論的な広がり角についてのシミュレーション結果です。例えば、ファイバからの700 nmの出射光をコリメートする場合、コリメータCFP5-780F(CFP5グラフ内の「-780」の線)を使用することは可能ですが、設計波長である780 nmの波長で使用する場合よりも広がり角は大きくなります。下記では、コリメータごとに個別の広がり角(理論値)のグラフもご提供しています。また、標準ラインナップとは異なる波長でアライメントしたコリメータをご希望の場合は当社までお問い合わせください。
| d | ビーム径 |
| λ | 波長 |
| f | コリメータの焦点距離 |
| MFD | モードフィールド径 |
ビーム径(mm)
,
λとMFDには同じ単位を用いてください。
広がり角の理論的近似値
下のグラフは、各コリメータの設計波長における1/e2ビーム径の伝搬距離に対する依存性をシミュレーションした結果です。設計ファイバからガウス型強度プロファイルを有する光を入射することを仮定しています。ビーム径は右の式を用いて概算できます。この式は、ピグテール付きコリメータに使用されているようなシングルモードファイバの場合にはよく当てはまりますが、非ガウス型強度プロファイルの光を出射するマルチモードファイバの場合には実際よりも小さなビーム径を算出してしまいます。
広がり角の理論的近似値
仕様表に記載されているビームの広がり角(全角)は、ファイバーコリメータについて計算された理論値です。この広がり角は、ファイバからの光がガウス型の強度プロファイルを有する場合、下記の計算式より理論的近似値を簡単に求めることができます。この計算式はシングルモードファイバの場合にはよく当てはまりますが、非ガウス型強度プロファイルの光を出射するマルチモードファイバの場合には実際より小さい数値を算出します。
広がり角(全角、単位は°)は以下の式で求められます。
ここでMFDはモードフィールド径、fはコリメータの焦点距離です。(注：この式ではMFDとfに同じ単位を使わなければなりません)。
例:
コリメータF220FC-A(f ≈ 11.0 mm：｢≈｣とした理由は設計波長が543 nmのため)を使用して、ファイバ460HP(MFD = 3.5 µm)からの515 nmの光をコリメートする場合、広がり角の近似値は
θ ≈ (0.0035 mm / 11.0 mm) x (180 / pi) = 0.018°となります。
コリメータF220FC-Aとファイバ460HPを使って534 nmのビーム広がり角を測定してみると、測定結果は0.018°でした。
出力ビーム径の理論的近似値
出力ビーム径は以下の式で近似値が求められます。
ここでλは光の波長、MFDはモードフィールド径、fはコリメータの焦点距離です。(注：この式ではMFDとfに同じ単位を使わなければなりません)。
例:
コリメータF240FC-1550(f = 8.18 mm)とパッチケーブルP1-SMF28E-FC-1(MFD = 10.4 µm)を組み合わせて1550 nmの光を使用した場合、その出力ビーム径は
d ≈ (4)(0.00155 mm)[8.18 mm / (pi · 0.0104 mm)] = 1.55 mmとなります。
ビームウェスト最大距離の理論的近似値
ビームウェスト最大距離、すなわちコリメーションを維持できるレンズからビームウェストまでの最大距離は、以下の式で近似値が求められます。
ここでfはコリメータの焦点距離、λは光の波長、MFDはモードフィールド径です。(注：この式ではMFDとfに同じ単位を使わなければなりません)。
例:
コリメータF220FC-532(f = 10.9 mm)とパッチケーブルP1-460B-FC-1 (MFD ≈ 4.0 µm：計算された近似値)を組み合わせて532 nmの光を使用した場合、ビームウェストまでの最大距離の近似値は
zmax ≈ 10.9 mm + [2 · (10.9 mm)2 · 0.000532 mm] / [pi · (0.004 mm)2] = 2526 mmとなります。
Insights:光学実験のベストプラクティス
スクロールすると下記について説明しています。
- 2本のファイバから出力された光を自由空間を介して結合するための ファイバーコリメータのアライメント方法
このほかにも実験・実習や機器に関するヒントをまとめて掲載しています。こちららご覧ください。
2本のファイバから出力された光を自由空間を介して結合するための
ファイバーコリメータのアライメント方法
光ファイバのセットアップの間に2つのコリメートレンズを挿入することによって、様々なビームへの操作が可能な自由空間光を得ることができます。1つ目のコリメータは出射側ファイバからの発散光を受光し、それによってコリメートされた自由空間ビームは2つ目のコリメータに向けてほぼ一定の径で伝搬します。2つ目のコリメータは自由空間ビームを受光し、受光側のファイバに結合します。こちらの動画においてペアで使用されているコリメーターパッケージのように、ファイバを直接ファイバーコネクタに接続するように設計されている製品がございます。
出射側のファイバからの光を100%の効率で受光側のファイバに結合できれば理想ですが、実際には常に反射、散乱、吸収、ミスアライメントなどによって損失が生じます。通常、光損失の最も大きな原因となるミスアライメントは、こちらの動画でご紹介しているアライメント法や安定化の方法により最小化することができます。
この動画では、出射側のファイバとしてシングルモードファイバを使用しています。2つ目のコリメータに入射する光パワーと、受光側のファイバから出射される光のパワーを測定しています。受光側のファイバがコア径50 µmのマルチモードファイバの場合、アライメントを行うことで、2つ目のコリメータに入射した光パワーの91%が受光側ファイバからの出射光として測定されました。受光側のファイバがシングルモードファイバの場合、この値は86%になりました。動画では、コリメータの設計の違いと、その違いがコリメート光の特性に及ぼす影響などについてもご説明しています。
そのほかにも実験室でお使いいただけるヒント、工夫や方法などの動画がこちらからご覧いただけます。また、ウェビナーでは、当社の様々な製品に関する理論や実用的な事柄などをご紹介しています。
| Products Featured During Demonstration | ||||
|---|---|---|---|---|
| Fiber-Coupled Laser | Kinematic Mounts | Fiber Adapter Cap (for Power Sensor) | Single Mode Patch Cable (FC/PC) | Fiber Cable Storage Reels |
| Triplet Fiber Optic Collimators | Power Sensor | Power Meter | Hybrid Single Mode Patch Cable | 2" Posts |
| Adapter (Mount-to-Collimator) | SM1 Thread Adapter (for Power Sensor) | Fiber Connector Cleaner | Step-Index Multimode Patch Cable | 0.5" Post Holders |
最終更新日:2021年4月21日
| Posted Comments: | |
Adela Collado
(posted 2024-04-15 11:05:33.547) Hello,
I would like to know if this collimator can be used in reverse, as a light colector which collimates sun light into the PM 1550-XP fiber that will enter a system and not to collimate a laser input. If not, I would like to know which collimator could be used like this.
Thank you in advance. Franziska Weickert
(posted 2020-10-07 04:19:02.37) Hallo,
Ich möchte anfragen, ob das kombinierte Bauteil Faser-Kollimator CFP5-1064A
1) auch für eine Wellenlänge 1083nm optimiert werden kann und
2) ob man dieses mit 4m Faserlänge bestellen könnte?
Wenn ja, können Sie mir dafür ein Angebot erstellen?
Danke,
Franziska Weickert YLohia
(posted 2020-10-07 08:56:06.0) Hello Franziska, thank you for contacting Thorlabs. An applications engineer from our team in Germany (europe@thorlabs.com) will reach out to you directly regarding this. Max K.
(posted 2020-03-10 10:06:09.533) Dear Sir or Madame,
is the CFP5-1064A collimator suitable to collimate the output of a 8 W fiber laser?
Best
Max YLohia
(posted 2020-03-10 03:49:22.0) Hello Max, thank you for contacting Thorlabs. I have reached out to you directly to discuss this and gather more information about your source. |
ファイバーコリメーターセレクションガイド
コリメータの種類または画像をクリックすると、各コリメータの詳細がご覧いただけます。
| Type | Description | |
|---|---|---|
| 焦点固定型FC、APC、SMAファイバーコリメータ |  | こちらのファイバーコリメーターパッケージは、FC/PC、FC/APC、またはSMAコネクタ付きファイバからの出射光をコリメートするように、予めアライメントされています。各コリメーターパッケージは、405 nm～4.55 µmの波長で回折限界性能が得られるように工場で調整されています。設計波長以外でコリメータを使用することは可能ですが、色収差が生じるため最適な性能が得られるのは設計波長においてのみです。非球面レンズの実際の焦点距離は、色収差により波長に依存します。 |
| エアスペース型複レンズ、大径ビームコリメータ |  | 大径ビーム(Ø5.3 mm～Ø8.5 mm)用として、FC/PC、FC/APC、SMAコネクタ付きエアスペース型複レンズコリメータをご用意しています。こちらのコリメーターパッケージは、FCやSMAコネクタ付きファイバからの出射光をコリメートし、設計波長で回折限界性能が得られるように工場で予めアライメントされています。 |
| トリプレットレンズコリメータ |  | 高品質なトリプレットコリメーターパッケージは、エアスペース型トリプレットレンズを使用しており、非球面レンズを用いたコリメータよりも優れたビーム品質が得られます。収差の小さいトリプレットを用いることの利点は、M2値として1(ガウシアン)に近い値が得られ、広がり角や波面エラーが小さくなることなどです。 |
| マルチモードファイバ用アクロマティックコリメータ |  | 高NAアクロマティックコリメータは、メニスカスレンズとアクロマティック複レンズを組み合わせることで、可視スペクトル域において球面収差の少ない優れた性能を発揮します。高NAのマルチモードファイバ用に設計されているため、オプトジェネティクスやファイバーフォトメトリの用途に適しています。 |
| 反射型コリメータ |  | 金属コーティング反射型コリメータは、90°軸外放物面(OAP)ミラーをベースにしています。レンズと違い、ミラーは広い波長範囲にわたり焦点距離が変化しません。この特性により、軸外放物面(OAP)ミラーを用いたコリメータは広い波長範囲に対応させるための調整が不要となるため、多色光を用いる用途に適しています。当社の反射型コリメータはシングルモードファイバからの光のコリメートには適していますが、シングルモードファイバへの結合には適していません。当社では、小型で当社の16 mmケージシステムに直接取付け可能な保護膜付き銀コーティングの反射型コリメータもご用意しております。 |
| FiberPort |  | こちらのコンパクトで極めて安定なFiberPortマイクロポジショナは、FC/PC、FC/APCまたはSMAコネクタ付き光ファイバとの光の入出射用として、安定で使いやすいプラットフォームです。シングルモード、マルチモードまたは偏波保持ファイバと組み合わせて使用することができ、ポスト、ステージ、プラットフォーム、レーザなどに取り付けることができます。組み込まれている非球面またはアクロマティックレンズのARコーティングは5種類から選択でき、また5軸のアライメント調整(3つの移動調整と2つの角度調整)が可能です。コンパクトでアライメントの長期安定性に優れたFiberPortは、ファイバへの光の結合、コリメート、組み込み用途(OEM用途)などに適しています。 |
| 調整可能型ファイバーコリメータ |  | このコリメータは、FC/PC、FC/APCまたはSMAコネクタに接続するよう設計されており、内部にはARコーティング付き非球面レンズが取付けられています。非球面レンズとファイバ先端との距離は、焦点距離の変化を補正したり、波長や対象までの距離に合わせて再コリメートしたりするために調整することができます。 |
| アクロマティックファイバーコリメータ、焦点調整可能 |  | 焦点調整の可能な当社のアクロマティックファイバーコリメータは、20 mm、40 mmまたは80 mmの有効焦点距離(EFL) を有し、その光学素子のARコーティングは3種類の広帯域ARコーティングから選ぶことができます。また、接続用コネクタの種類としては、FC/PC、FC/APCまたはSMA905をご用意しています。4枚のレンズを使用したエアスペース型設計であるため、非球面レンズのコリメータに比べてビーム品質に優れ(1に近いM2)、波面誤差は小さくなっています。これらのコリメータは自由空間光のファイバへの結合や、ファイバからの出射光のコリメートなどにご使用いただけます。また、距離をとって配置した2つのコリメータを用いて光を結合させると、光が2番目のコリメータに入る前にそのビームを操作することが可能になります。 |
| ズーム機能付きファイバーコリメータ |  | こちらのコリメータは、ビームをコリメートしたまま、6～18 mmの範囲で焦点距離を変えることができます。そのため、コリメートした状態でビームサイズを変更できます。このデバイスは、用途に適した固定のファイバーコリメータを探す手間を省けるという利点に加え、1つで様々な幅広い用途に対応することができます。FC/PC、FC/APCまたはSMA905コネクタが付いており、反射防止コーティングは3種類からお選びいただけます。 |
| シングルモードファイバーピグテール付きコリメータ |  | シングルモードファイバーピグテール付きコリメータは、長さ1メートルのファイバとそれに対して予めアライメントされたARコーティング付き非球面レンズとで構成されており、532 nm、633 nm、780 nm、850 nm、1030 nm、1064 nm、1310 nm、1550 nmの8波長用の製品をご用意しています。コーティング波長域内のどの波長でもコリメートできますが、設計波長からずれると結合損失が増加します。 |
| 偏波保持ファイバーピグテール付きコリメータ |  | 偏波保持ファイバーピグテール付きコリメータは、長さ1メートルのファイバとそれに対して予めアライメントされたARコーティング付き非球面レンズとで構成されており、633 nm、780 nm、980 nm、1064 nm、1550 nmの5波長用の製品をご用意しています。波長やコネクタについてはカスタム仕様も対応可能です。筐体の外側にはスロー軸と平行なラインが刻印されています。これは入射光の偏光面をアライメントする際の目安としてお使いいただけます。コーティング波長域内のどの波長でもコリメートできますが、設計波長からずれると結合損失が増加します。 |
| GRINレンズコリメータ |  | GRINレンズファイバーコリメータは、630～1550 nmの範囲内の様々な波長に対してアライメントされた製品をご用意しており、FCまたはAPCコネクタ付きもしくはコネクタ無しのタイプからお選びいただけます。この有効径Ø1.8 mmのGRINレンズコリメータは、ファイバへの後方反射光を抑えるためにARコーティングが施されており、標準のシングルモードファイバまたはグレーデッドインデックス(GI)マルチモードファイバに結合されています。 |
| GRINレンズ |  | この屈折率分布型(GRIN)レンズは630 nm、830 nm、1060 nm、1300 nm、または1560 nmの波長用にARコーティングが施されており、光ファイバから出射した光が自由空間の光学系を通過して再度別のファイバに入射するまでの各用途にご利用いただけます。また半導体レーザの出射光のファイバへの結合、ファイバからの出射光のディテクタへの集光、レーザ光のコリメートなどにも適しています。このGRINレンズは当社の ピグテール付きガラスフェルールやGRINレンズ/フェルール用スリーブと組み合わせてお使いいただくこともできます。 |
| Item # | Alignment Wavelengtha | Lens AR Coating | Minimum Extinction Ratiob | Waist Diameterc | Waist Distanced | Full-Angle Divergencee | NALens | Focal Length at Alignment Wavelength | Clear Aperture | Housing Outer Diameter | Connector Type |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 633 nm | 350 - 700 nm Ravg < 0.5% | 20 dB | 0.86 mm | 4.09 mm | (0.94 +0.17 / -0.00 mrad) | 0.53 | 4.59 mm | 3.0 mm | 5.7 mmf | 2.0 mm Narrow Key FC/APC |
| Fiber Type | Fiber Length | Insertion Loss | Return Loss | Mode Field Diameter |
|---|---|---|---|---|
| PM630-HP | 1 m | < 1.2 dB | ≥50 dB | 4.5 ± 0.5 µm @ 630 nm |
| Item # | Alignment Wavelengtha | Lens AR Coating | Minimum Extinction Ratiob | Waist Diameterc | Waist Distanced | Full-Angle Divergencee | NALens | Focal Length at Alignment Wavelength | Clear Aperture | Housing Outer Diameter | Connector Type |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| CFP2-780A | 780 nm | 600 - 1050 nm Ravg < 0.5% | 20 dB | 0.41 mm | 1.99 mm | (2.45 +0.17 / -0.00 mrad) | 0.50 | 2.00 mm | 2.0 mm | 4.0 mmf | 2.0 mm Narrow Key FC/APC |
| 780 nm | Ravg < 0.5% | 20 dB | 0.94 mm | 4.13 mm | (1.06 +0.17 / -0.00 mrad) | 0.53 | 4.63 mm | 3.0 mm | 5.7 mmg |
| Fiber Type | Fiber Length | Insertion Loss | Return Loss | Mode Field Diameter |
|---|---|---|---|---|
| PM780-HP | 1 m | < 1.0 dB | ≥50 dB | 5.3 ± 1.0 µm @ 850 nm |
| Item # | Alignment Wavelengtha | Lens AR Coating | Minimum Extinction Ratiob | Waist Diameterc | Waist Distanced | Full-Angle Divergencee | NALens | Focal Length at Alignment Wavelength | Clear Aperture | Housing Outer Diameter | Connector Type |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 980 nm | Ravg < 0.5% | 20 dB | 0.88 mm | 4.14 mm | (1.42 +0.17 / -0.00 mrad) | 0.53 | 4.66 mm | 3.0 mm | 5.7 mmf | 2.0 mm Narrow Key FC/APC |
| Fiber Type | Fiber Length | Insertion Loss | Return Loss | Mode Field Diameter |
|---|---|---|---|---|
| PM980-XP | 1 m | < 0.7 dB | ≥50 dB | 6.6 ± 0.5 μm @ 980 nm |
| Item # | Alignment Wavelengtha | Lens AR Coating | Minimum Extinction Ratiob | Waist Diameterc | Waist Distanced | Full-Angle Divergencee | NALens | Focal Length at Alignment Wavelength | Clear Aperture | Housing Outer Diameter | Connector Type |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| CFP5-1064A | 1064 nm | 1050 - 1700 nm Ravg < 0.5% | 20 dB | 0.82 mm | 4.18 mm | 0.09° +0.01° / -0.00° (1.65 +0.17 / -0.00 mrad) | 0.53 | 4.67 mm | 3.0 mm | 5.7 mmf | 2.0 mm Narrow Key FC/APC |
| Fiber Type | Fiber Length | Insertion Loss | Return Loss | Mode Field Diameter |
|---|---|---|---|---|
| PM980-XP | 1 m | < 0.7 dB | ≥50 dB | 6.6 ± 0.5 μm @ 980 nm |
| Item # | Alignment Wavelengtha | Lens AR Coating | Minimum Extinction Ratiob | Waist Diameterc | Waist Distanced | Full-Angle Divergencee | NALens | Focal Length at Alignment Wavelength | Clear Aperture | Housing Outer Diameter | Connector Type |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| CFP2-1550A | 1550 nm | 1050 - 1700 nm Ravg < 0.5% | 20 dB | 0.40 mm | 2.01 mm | 0.28° +0.01° / -0.00° (4.94 +0.17 / -0.00 mrad) | 0.50 | 2.05 mm | 2.0 mm | 4.0 mmf | 2.0 mm Narrow Key FC/APC |
| CFP5-1550A | 1550 nm | 1050 - 1700 nm Ravg < 0.5% | 20 dB | 0.92 mm | 4.23 mm | 0.12° +0.01° / -0.00° (2.14 +0.17 / -0.00 mrad) | 0.53 | 4.73 mm | 3.0 mm | 5.7 mmg |
| Fiber Type | Fiber Length | Insertion Loss | Return Loss | Mode Field Diameter |
|---|---|---|---|---|
| PM1550-XP | 1 m | < 0.5 dB | ≥50 dB | 10.1 ± 0.4 μm @ 1550 nm |
偏波保持ピグテール付非球面レンズ
