大口径ビーム用アクロマティックファイバーコリメーター、集光調整可能


  • Long Effective Focal Length: 20 mm, 40 mm, or 80 mm
  • FC/PC, FC/APC, or SMA Connector
  • Four-Element, Air-Spaced-Lens Design
  • Three AR Coating Wavelength Ranges Available

Application Idea

C40FC-C Collimator Mounted on a Ø1/2" Post Using an SM1RC Slip Ring

C80APC-A (Front View)

80 mm Focal Length
FC/APC Connector
AR Coated for 400 - 650 nm

C40SMA-B (Back View)

40 mm Focal Length
SMA905 Connector
AR Coated for 650 - 1050 nm

C20APC-C (Back View)

20 mm Focal Length
FC/APC Connector
AR Coated for 1050 - 1650 nm

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C80シリーズコリメータの自由空間結合端にはØ50 mm~Ø50.8 mm(Ø2インチ)レンズチューブ取付け用にSM2外ネジが、C40シリーズにはØ25 mm~Ø25.4 mm(Ø1インチ)レンズチューブ取付け用にSM1外ネジが付いています。
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C20シリーズの自由空間結合端には、SM1外ネジのほかに、Ø12 mm~Ø12.7 mm(Ø1/2インチ)レンズチューブ取付け用にSM05内ネジが付いています。

特長

  • ファイバから自由空間へのコリメート光出力または光結合
  • 有効焦点距離(EFL):20 mm、40 mm、または80 mm
  • 最大NA0.25までのファイバからの出射光との結合が可能
  • 大きな有効径:Ø10.9 mm、Ø20.5 mmまたはØ42.5 mm
  • 3種類の広帯域反射防止(AR)コーティングをご用意(「コーティング」タブのグラフ参照)
    • 400 nm~650 nm: Rmax < 0.5%
    • 650 nm~1050 nm: Rmax < 0.5%
    • 1050 nm~1650 nm: Rmax < 0.5%
  • 最短集光距離: 0.2 m (20 mm EFL)、0.35 m (40 mm EFL)、または0.7 m (80 mm EFL)
  • シングルモードファイバからガウシアンに近い光を出射
  • 大径マルチモードファイバでは、優れた軸外性能を発揮(詳細は「マルチモード」タブ参照)
  • 回折限界の波面誤差: λ/8(NA = 0.14のファイバ、波長633 nmでの典型的なPV値)
  • 2.2 mmワイドキーFC/PCまたはFC/APCコネクタ、あるいはSMA905ポート付き
  • Ø30.5 mm(Ø1.2インチ)およびØ55.9 mm(Ø2.2インチ)の外径は、スリップリングおよびチューブクランプに取り付け可能な寸法
  • SM1またはSM2外ネジが付いており、それぞれØ25 mm~Ø25.4 mm(Ø1インチ)とØ50 mm~Ø50.8 mm(Ø2インチ)レンズチューブに取り付け可能

集光調整可能なアクロマティックファイバーコリメータは、ファイバまでの有効焦点距離(EFL)が20 mm、40 mmまたは80 mmとなるように設計されています。各コリメーターパッケージには、3種類の波長範囲のいずれかに対応するARコーティングが施されており、FC/PC、FC/APCまたはSMAコネクタが付いています。4枚のレンズを使用したエアスペース型の設計になっており、非球面レンズを用いたコリメータと比べてビーム品質に優れ(シングルモードファイバ入力では1に近いM2)、波面誤差も小さくなっています。集光距離は、筐体中央の赤いリングを用いて、無限遠からコリメータの最短集光距離まで調整できます。これらのアクロマティックコリメータは、互いに遠く離れたコリメータ同士の光を結合させる使い方もできます。自由空間光が2つ目のコリメータに入る前に様々な操作を行うこともできますし、あるいは長距離通信への応用にも有用です。自由空間結合や集光性能について詳細は「性能」タブをご覧ください。

集光調整は、安定性を高めるために固定することが可能です。筐体側面にあるナイロンチップ付き止めネジ(セットスクリュ)を付属の1.3 mm六角レンチで締め付けてください。 集光調整リングを回しても、コリメータ端にあるSMネジやファイバーコネクタは回転しないため、取り付けられた光学素子や光ファイバに影響を与えることなく、集光状態を調整できます(詳細は「性能」タブをご覧ください)。

表面反射による損失を最小限に抑えるため、コリメータ内のすべてのレンズは両面に広帯域ARコーティングが施されています(詳細は「コーティング」タブをご参照ください)。ARコーティング範囲は、400~650 nm、650~1050 nm、1050~1650 nmの3種類を標準品としてご用意しています。特定の波長を中心波長とするレーザーライン用の(V) ARコーティングをご希望の場合は、当社までお問い合わせください。

2.2 mmワイドキーのFC/PCまたはFC/APCコネクタの付いたコリメーターパッケージは、公差の小さいセラミック製スリーブを使用しているためポインティングの再現性に優れ、大幅な再アライメントをせずに簡単に集光距離の調整やファイバの交換が行えます。なお、ナローキーの偏波保持ファイバをコリメータのワイドキーレセプタクルに接続するときには、慎重なアライメントが必要になります。

有効焦点距離が40 mmおよび80 mmのファイバーコリメータは、大口径のビーム用に設計されています。その他の大口径ビーム用のコリメータについては、当社の焦点固定のエアスペース型複レンズ付きコリメータのラインナップをご覧ください。当社ではこのほかに、ズーム機能付きファイバーコリメータ焦点固定型コリメータ調整機能付きFiberPort コリメーターパッケージなど様々なコリメータをご用意しており、これらは広い波長範囲でご使用いただくことができます。コリメートおよび結合用製品のラインナップについては「コリメーターガイド」タブをご覧ください。

取付けについて
有効焦点距離が40 mmおよび80 mmのコリメータの自由空間結合端には、それぞれSM1およびSM2の外ネジが付いており、有効焦点距離が20 mmのコリメータにはSM05内ネジとSM1外ネジが付いています。これらにより、右の写真のように、コリメータの自由空間結合端にレンズチューブを取り付けることができます。コリメータ筐体の黒アルマイト加工部分の外径はØ30.5 mm(Ø1.2インチ)またはØ55.9 mm(Ø2.2インチ)で、それぞれØ25 mm~Ø25.4 mm(Ø1インチ)レンズチューブØ50 mm~Ø50.8 mm(Ø2インチ)レンズチューブの外径と一致します。 そのため、これらのコリメータはスリップリングやチューブクランプを用いて簡単にポストに取り付けたり、当社のケージシステムに組込んだりすることができます。例えば外径Ø30.5 mmのコリメータは、ケージプレートCP36を用いて30 mmケージシステムに挿入することができます。

集束光および発散光
Converging LightDiverging Light
コリメート光
Collimated Light

コリメーション

光をコリメートするとき、それがコヒーレント光であれば、コリメートされたかどうかを判断するのにシヤリング干渉計をお使いいただけます。 この干渉計は、45°に取り付けられたくさび形オプティカルフラットと、中心に基準線がある拡散板で構成されています。

拡散板は、オプティカルフラットの前面および裏面からのフレネル反射で生成される干渉縞を観察するために使用されます(右写真参照)。ビームがコリメートされている場合、干渉縞パターンは基準線に対して平行になります。干渉縞は、コリメートの状態以外に、球面収差、コマ収差、非点収差などの影響も受けます。

  

自由空間光の結合

大口径ビーム用アクロマティックファイバーコリメータを自由空間カプラとして使用する場合、結合効率を良くするためには精密なアライメントが必要です。通常、キネマティックマウントとXYZ移動ステージを組み合わせて使用するなど、6自由度の調整機構の使用をお勧めしています。例えば、EFLが20 mmまたは40 mmのコリメータの場合は、キネマティックマウントKM100TKC1-T/MKS1Tのいずれかと、移動ステージMT3/Mを組み合わせてお使いいただけます。EFLが80 mmのコリメータの場合は、キネマティックマウントKM200TKC2T/MKS2Tのいずれかと、移動ステージMT3/Mを組み合わせてお使いいただけます。 ビームは、ビームウェストまでの最大距離(「広がり角」タブを参照)から最短集光距離までの間で集光することができるため、容易に結合効率を最適化できます。 ARコーティングされたシングルモードまたは偏波保持パッチケーブルを使用すると、結合効率やビーム品質をさらに向上させることができます。これらのケーブルの片方のコネクタ端面にはARコーティングが施され、光結合時のファイバと自由空間の界面における反射減衰量が低減されています。

  

Zoom Collimator Adjustments
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赤い集光調整リングを回転させることにより集光距離(Focusing Distance)を滑らかに調整できます。

調整

シングルモードファイバからのコリメート光は、ほほガウシアンのビームプロファイルを有しますが、そのビームウェスト径と発散角は光の波長とファイバのモードフィールド径の両方に依存します。大口径ビーム用アクロマティックファイバーコリメータを調整してビームが完全にはコリメートしていない状態にしたとき、そのビームウェストの位置も波長とモードフィールド径によって変化します。このような用途に対する依存性を考慮し、ファイバ先端に位置する点光源からの光に対する、光線光学に基づいて計算された集光距離がリングに刻印されています。これらの波長とは独立した値は、シングルモードファイバからの光のビームウェスト位置とは一致しないため、ウェスト位置が重要な用途では、その特定のセットアップで求めてください。

アクロマティックファイバーコリメータの焦点距離は、ファイバまでの20 mm、40 mmまたは80 mmに固定されていますが、一方でビームウェストまでの最大距離(「広がり角」タブを参照)から最短集光距離までの間でビームを集光することができます。そのため、自由空間光をファイバに結合させる際の結合効率を容易に最適化できます。

集光距離を調整するには、筐体の赤い部分を回転させます(右写真参照)。それによりビームの集光位置が変化します。 筐体の片端には集光調整リングの回転をロックする止めネジ(セットスクリュ)があり、付属の1.3 mm六角レンチで操作することができます。

軸上色収差
規定の動作波長範囲で使用した場合、これらのアクロマティックファイバーコリメータは軸上色収差(色焦点移動)を最小限にとどめるように設計されています。 この収差は、同一の集光レンズに対して、異なる波長の光の焦点面が異なる位置に生じるときに発生します。

下のグラフでは、これらのコリメータを使用して自由空間光をファイバに入力しようとしたときに発生する焦点移動を示しています。公称焦点距離に対する、動作波長範囲における焦点面位置の偏差(理論値)がプロットされています。焦点距離(20 mm、40 mm、80 mm)の標準品について、コーティングタイプごとに計算しています。

Longitudinal Chromatic Aberration
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400~650 nm用アクロマティックファイバーコリメータの色焦点移動。青色の網掛け領域はこのコリメータの動作波長範囲を示しています。
Longitudinal Chromatic Aberration
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650~1050 nm用アクロマティックファイバーコリメータの色焦点移動。青色の網掛け領域はこのコリメータの動作波長範囲を示しています。
Longitudinal Chromatic Aberration
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1050~1650 nm用アクロマティックファイバーコリメータの色焦点移動。青色の網掛け領域はこのコリメータの動作波長範囲を示しています。

シングルモードファイバからの光をコリメートするとき、当社の大口径ビーム用アクロマティックファイバーコリメータを用いると、大きなウェスト径と小さな広がり角のビームが得られます。これは長い距離に渡ってコリメート状態を維持するのに有用です。下のグラフは、集光距離を無限遠に設定して広がり角が最小になるように調整されたズーム機能付きファイバーコリメータに対して、シングルモードファイバに結合された特定の波長のレーザ光を入射したときに、得られる出射光の1/e2ビーム径(理論値)の変化を伝搬距離の関数として示したものです。ファイバまたは波長を変更したときの影響は、グラフの下に示した理論近似式によって概算することができます。

Longitudinal Chromatic Aberration
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シングルモードファイバSM600と400~650 nm用大径ビームコリメータを用いたときの計算結果です。
Longitudinal Chromatic Aberration
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シングルモードファイバ780HPと650~1050 nm用大径ビームコリメータを用いたときの計算結果です。
Longitudinal Chromatic Aberration
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理論データはこちらからダウンロードいただけます。
シングルモードファイバSMF-28-J9と1050~1650 nm用大径ビームコリメータを用いたときの計算結果です。

ビームの広がり角の理論的近似値

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、広がり角の理論的近似値を下記の計算式で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、非ガウス型の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は、実際の広がり角よりも小さい値を与えます。

広がり角(全角、単位は°)は以下の式で求められます。

Divergence Angle Equation

ここで、MFDはファイバのモードフィールド径、fはコリメータの焦点距離です。この式ではMFDと集光距離には同じ単位を使わなければなりません。

計算例

コリメータC40APC-AをシングルモードファイバーパッチケーブルP3-460B-FC-1と組み合わせて用いり、MFD = 3.6 µm、f ≈ 40 mm、λ = 543 nmとしたとき、広がり角は

θ ≈ (0.0036 mm / 40 mm) x (180 / 3.1416) ≈ 0.0051° or 0.089 mradとなります。

出射ビーム径の理論的近似値

コリメータによる広がり角が最小になるように設定されているとき、コリメータの前焦点面での1/e2ビーム径は下記の式で概算できます。

Output Beam Diameter Equation

ここでλは使用している光の波長、MFDはファイバのモードフィールド径、fはコリメータの焦点距離です。

計算例

コリメータC80FC-C (f = 80 mm)とパッチケーブルP1-SMF28E-FC-1(MFD = 10.5 µm)を組み合わせ、波長1550 nmの光を使用したとき、出射ビームの径は

d = 4 x 1550 nm x [80 mm / (3.1416 · 10.5 µm)] = 15.0 mmとなります。

ビームウェストまでの最大距離の理論的近似値

使用するコリメータ、シングルモードファイバ、波長が与えられたとき、ビームウェストまでの最大距離は下記の式で概算できます。

Max Waist Distance Calculation

ここでfはコリメータの焦点距離、λは光の波長、MFDはファイバのモードフィールド径です。

計算例

コリメータC40FC-AをシングルモードファイバーパッチケーブルP3-460B-FC-1と組み合わせて用いり、MFD = 3.6 µm、f = 40.0 mm、λ = 543 nmとしたとき、ビームウェストまでの最大距離は

40 mm + (2 x (40 mm)2 x (543 nm) / (3.1416) x (3.6 µm)2) = 42.7 mとなります。

Divergence for 633 nm collimators
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上の写真は、円形状-線形状変換ファイバーバンドルの出射光のイメージを、アクロマティックファイバーコリメータC40SMA-Aで生成した像(左)と、保護膜銀コーティング付き反射型コリメータRC04SMA-P01で生成した像(右)です。
Divergence for 633 nm collimators
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上の図は、マルチモードファイバーコアの像が形成される様子を表しています。像は調整リングによって決定される集光距離(Focusing Distance)の位置に形成されます。

軸外性能
当社のFC/PCおよびSMAコネクタ付きアクロマティックファイバーコリメータは、マルチモードファイバを使用した時にも優れた性能を発揮します。それを実証するために、ハロゲン光源からの光を円形状-線形状変換ファイバーバンドルBFL105LS02の円形側に集光しました。次に線形側からの出射光を、アクロマティックファイバーコリメータC40SMA-Aおよび反射型コリメータを用いて、出射面から約0.35 mの位置に設置したスクリーン上に結像させました。この距離はコリメータC40SMA-Aの最短集光距離です。

右の写真では、アクロマティックファイバーコリメータC40SMA-Aによって7つの全てのファイバーコアが鮮明かつ識別可能な状態で映しだされており、これは軸外の結像性能が優れていることを示しています。一方、反射型コリメータRC08SMA-P01に同じ円形状-線形状変換マルチモードファイバーバンドルを使用した場合、著しい軸外収差(すなわち、コマ収差、非点収差、像面湾曲)が現れます。これらの収差が発生するのは、パラボリックミラーでは放物面の焦点から離れた点光源からの光を、完全にはコリメートできないためです。

径の大きなマルチモードファイバについても、当社の大口径ビームコリメータでは著しいビネット(中心部に比べて周縁部のビーム強度が低くなること)が生じません。

マルチモードファイバーコアのイメージング
コリメータの集光距離を有限にしたとき、マルチモードファイバーコアの像が生成されます。右は、マルチモードファイバーコアの像が形成される様子を示す光線図です。コリメータの集光距離が変化すると、像のサイズも変化します。生成される像のサイズは下記の式で近似的に求められます。

Image Size.

下のグラフは、当社のSMAまたはFC/PCコネクタ付きアクロマティックレンズのファイバーコリメータを使用したときのコアの像の直径(理論値)を、集光距離(右図のFocusing Distance)の関数として示しています。結果は波長やコネクタの種類に依存しませんが、コリメータの有効焦点距離に依存します。

下のグラフは、当社のアクロマティックファイバーコリメータの8つのレンズ表面(レンズ毎に2表面)に使用されているARコーティングの反射率の波長依存性を示しています。青色の網掛け部分は各コーティングの波長範囲を示しています。各コリメータに施されているARコーティングの詳細については下の表をご覧ください。

Antireflection Coatings
Item # SuffixWavelength RangeReflectance (Per Surface)a
-A400 - 650 nmbRmax < 0.5%
-B650 - 1050 nmRmax < 0.5%
-C1050 - 1650 nmRmax < 0.5%
  • コリメータにはコーティングされたレンズ表面が8つあります。
  • Zemax機能を使用すると400 nm未満での透過率が著しく低くなるのを見ることができます。
Damage Threshold Specifications
Item # SuffixAR CoatingDamage Threshold
-A400 - 650 nm3 J/cm2 (532 nm, 10 Hz, 10 ns, Ø408 μm)
-B650 - 1050 nm7.5 J/cm2 (810 nm, 10 Hz, 10 ns, Ø76.9 μm)
-C1050 - 1650 nm3 J/cm2 (1542 nm, 1 Hz, 10 ns, Ø268 μm)

当社のアクロマティックファイバーコリメータの損傷閾値データ

右は当社のアクロマティックファイバーコリメータの測定データです。

 

レーザによる損傷閾値について

このチュートリアルでは、レーザ損傷閾値がどのように測定され、使用する用途に適切な光学素子の決定にその値をどのようにご利用いただけるかを総括しています。お客様のアプリケーションにおいて、光学素子を選択する際、光学素子のレーザによる損傷閾値(Laser Induced Damage Threshold :LIDT)を知ることが重要です。光学素子のLIDTはお客様が使用するレーザの種類に大きく依存します。連続(CW)レーザは、通常、吸収(コーティングまたは基板における)によって発生する熱によって損傷を引き起こします。一方、パルスレーザは熱的損傷が起こる前に、光学素子の格子構造から電子が引き剥がされることによって損傷を受けます。ここで示すガイドラインは、室温で新品の光学素子を前提としています(つまり、スクラッチ&ディグ仕様内、表面の汚染がないなど)。光学素子の表面に塵などの粒子が付くと、低い閾値で損傷を受ける可能性があります。そのため、光学素子の表面をきれいで埃のない状態に保つことをお勧めします。光学素子のクリーニングについては「光学素子クリーニングチュートリアル」をご参照ください。

テスト方法

当社のLIDTテストは、ISO/DIS 11254およびISO 21254に準拠しています。

初めに、低パワー/エネルギのビームを光学素子に入射します。その光学素子の10ヶ所に1回ずつ、設定した時間(CW)またはパルス数(決められたprf)、レーザを照射します。レーザを照射した後、倍率約100倍の顕微鏡を用いた検査で確認し、すべての確認できる損傷を調べます。特定のパワー/エネルギで損傷のあった場所の数を記録します。次に、そのパワー/エネルギを増やすか減らすかして、光学素子にさらに10ヶ所レーザを照射します。このプロセスを損傷が観測されるまで繰返します。損傷閾値は、光学素子が損傷に耐える、損傷が起こらない最大のパワー/エネルギになります。1つのミラーBB1-E02の試験結果は以下のようなヒストグラムになります。

LIDT metallic mirror
上の写真はアルミニウムをコーティングしたミラーでLIDTテストを終えたものです。このテストは、損傷を受ける前のレーザのエネルギは0.43 J/cm2 (1064 nm、10 ns pulse、 10 Hz、Ø1.000 mm)でした。
LIDT BB1-E02
Example Test Data
Fluence# of Tested LocationsLocations with DamageLocations Without Damage
1.50 J/cm210010
1.75 J/cm210010
2.00 J/cm210010
2.25 J/cm21019
3.00 J/cm21019
5.00 J/cm21091

試験結果によれば、ミラーの損傷閾値は 2.00 J/cm2 (532 nm、10 ns pulse、10 Hz、 Ø0.803 mm)でした。尚、汚れや汚染によって光学素子の損傷閾値は大幅に低減されるため、こちらの試験はクリーンな光学素子で行っています。また、特定のロットのコーティングに対してのみ試験を行った結果ではありますが、当社の損傷閾値の仕様は様々な因子を考慮して、実測した値よりも低めに設定されており、全てのコーティングロットに対して適用されています。

CWレーザと長パルスレーザ

光学素子がCWレーザによって損傷を受けるのは、通常バルク材料がレーザのエネルギを吸収することによって引き起こされる溶解、あるいはAR(反射防止)コーティングのダメージによるものです[1]。1 µsを超える長いパルスレーザについてLIDTを論じる時は、CWレーザと同様に扱うことができます。

パルス長が1 nsと1 µs の間のときは、損傷は吸収、もしくは絶縁破壊のどちらかで発生していると考えることができます(CWとパルスのLIDT両方を調べなければなりません)。吸収は光学素子の固有特性によるものか、表面の不均一性によるものかのどちらかによって起こります。従って、LIDTは製造元の仕様以上の表面の質を有する光学素子にのみ有効です。多くの光学素子は、ハイパワーCWレーザで扱うことができる一方、アクロマティック複レンズのような接合レンズやNDフィルタのような高吸収光学素子は低いCWレーザ損傷閾値になる傾向にあります。このような低い損傷閾値は接着剤や金属コーティングにおける吸収や散乱によるものです。

Linear Power Density Scaling

線形パワー密度におけるLIDTに対するパルス長とスポットサイズ。長パルス~CWでは線形パワー密度はスポットサイズにかかわらず一定です。 このグラフの出典は[1]です。

Intensity Distribution

繰返し周波数(prf)の高いパルスレーザは、光学素子に熱的損傷も引き起こします。この場合は吸収や熱拡散率のような因子が深く関係しており、残念ながらprfの高いレーザが熱的影響によって光学素子に損傷を引き起こす場合の信頼性のあるLIDTを求める方法は確立されておりません。prfの大きいビームでは、平均出力およびピークパワーの両方を等しいCW出力と比較する必要があります。また、非常に透過率の高い材料では、prfが上昇してもLIDTの減少は皆無かそれに近くなります。

ある光学素子の固有のCWレーザの損傷閾値を使う場合には、以下のことを知る必要があります。

  1. レーザの波長
  2. ビーム径(1/e2)
  3. ビームのおおよその強度プロファイル(ガウシアン型など)
  4. レーザのパワー密度(トータルパワーをビームの強度が1/e2の範囲の面積で割ったもの)

ビームのパワー密度はW/cmの単位で計算します。この条件下では、出力密度はスポットサイズとは無関係になります。つまり、スポットサイズの変化に合わせてLIDTを計算し直す必要がありません(右グラフ参照)。平均線形パワー密度は、下の計算式で算出できます。

ここでは、ビーム強度プロファイルは一定であると仮定しています。次に、ビームがホットスポット、または他の不均一な強度プロファイルの場合を考慮して、おおよその最大パワー密度を計算する必要があります。ご参考までに、ガウシアンビームのときはビームの強度が1/e2の2倍のパワー密度を有します(右下図参照)。

次に、光学素子のLIDTの仕様の最大パワー密度を比較しましょう。損傷閾値の測定波長が光学素子に使用する波長と異なっている場合には、その損傷閾値は適宜補正が必要です。おおよその目安として参考にできるのは、損傷閾値は波長に対して比例関係であるということです。短い波長で使う場合、損傷閾値は低下します(つまり、1310 nmで10 W/cmのLIDTならば、655 nmでは5 W/cmと見積もります)。

CW Wavelength Scaling

この目安は一般的な傾向ですが、LIDTと波長の関係を定量的に示すものではありません。例えば、CW用途では、損傷はコーティングや基板の吸収によってより大きく変化し、必ずしも一般的な傾向通りとはなりません。上記の傾向はLIDT値の目安として参考にしていただけますが、LIDTの仕様波長と異なる場合には当社までお問い合わせください。パワー密度が光学素子の補正済みLIDTよりも小さい場合、この光学素子は目的の用途にご使用いただけます。

当社のウェブ上の損傷閾値の仕様と我々が行った実際の実験の値の間にはある程度の差があります。これはロット間の違いによって発生する誤差を許容するためです。ご要求に応じて、当社は個別の情報やテスト結果の証明書を発行することもできます。損傷解析は、類似した光学素子を用いて行います(お客様の光学素子には損傷は与えません)。試験の費用や所要時間などの詳細は、当社までお問い合わせください。

パルスレーザ

先に述べたように、通常、パルスレーザはCWレーザとは異なるタイプの損傷を光学素子に引き起こします。パルスレーザは損傷を与えるほど光学素子を加熱しませんが、光学素子から電子をひきはがします。残念ながら、お客様のレーザに対して光学素子のLIDTの仕様を照らし合わせることは非常に困難です。パルスレーザのパルス幅に起因する光学素子の損傷には、複数の形態があります。以下の表中のハイライトされた列は当社の仕様のLIDT値が当てはまるパルス幅に対する概要です。

パルス幅が10-9 sより短いパルスについては、当社の仕様のLIDT値と比較することは困難です。この超短パルスでは、多光子アバランシェ電離などのさまざまなメカニクスが損傷機構の主流になります[2]。対照的に、パルス幅が10-7 sと10-4 sの間のパルスは絶縁破壊、または熱的影響により光学素子の損傷を引き起こすと考えられます。これは、光学素子がお客様の用途に適しているかどうかを決定するために、レーザービームに対してCWとパルス両方による損傷閾値を参照しなくてはならないということです。

Pulse Durationt < 10-9 s10-9 < t < 10-7 s10-7 < t < 10-4 st > 10-4 s
Damage MechanismAvalanche IonizationDielectric BreakdownDielectric Breakdown or ThermalThermal
Relevant Damage SpecificationNo Comparison (See Above)PulsedPulsed and CWCW

お客様のパルスレーザに対してLIDTを比較する際は、以下のことを確認いただくことが重要です。

Energy Density Scaling

エネルギ密度におけるLIDTに対するパルス長&スポットサイズ。短パルスでは、エネルギ密度はスポットサイズにかかわらず一定です。このグラフの出典は[1]です。

  1. レーザの波長
  2. ビームのエネルギ密度(トータルエネルギをビームの強度が1/e2の範囲の面積で割ったもの)
  3. レーザのパルス幅
  4. パルスの繰返周波数(prf)
  5. 実際に使用するビーム径(1/e2 )
  6. ビームのおおよその強度プロファイル(ガウシアン型など)

ビームのエネルギ密度はJ/cm2の単位で計算します。右のグラフは、短パルス光源には、エネルギ密度が適した測定量であることを示しています。この条件下では、エネルギ密度はスポットサイズとは無関係になります。つまり、スポットサイズの変化に合わせてLIDTを計算し直す必要がありません。ここでは、ビーム強度プロファイルは一定であると仮定しています。ここで、ビームがホットスポット、または他の不均一な強度プロファイルの場合を考慮して、おおよその最大パワー密度を計算する必要があります。ご参考までに、ガウシアンビームのときは一般にビームの強度が1/e2のときの2倍のパワー密度を有します。

次に、光学素子のLIDTの仕様と最大エネルギ密度を比較しましょう。損傷閾値の測定波長が光学素子に使用する波長と異なっている場合には、その損傷閾値は適宜補正が必要です[3]。経験則から、損傷閾値は波長に対して以下のような平方根の関係であるということです。短い波長で使う場合、損傷閾値は低下します(例えば、1064 nmで 1 J/cm2のLIDTならば、532 nmでは0.7 J/cm2と計算されます)。

Pulse Wavelength Scaling

 

波長を補正したエネルギ密度を得ました。これを以下のステップで使用します。

ビーム径は損傷閾値を比較する時にも重要です。LIDTがJ/cm2の単位で表される場合、スポットサイズとは無関係になりますが、ビームサイズが大きい場合、LIDTの不一致を引き起こす原因でもある不具合が、より明らかになる傾向があります[4]。ここで示されているデータでは、LIDTの測定には<1 mmのビーム径が用いられています。ビーム径が5 mmよりも大きい場合、前述のようにビームのサイズが大きいほど不具合の影響が大きくなるため、LIDT (J/cm2)はビーム径とは無関係にはなりません。

次に、パルス幅について補正します。パルス幅が長くなるほど、より大きなエネルギに光学素子は耐えることができます。パルス幅が1~100 nsの場合の近似式は以下のようになります。

Pulse Length Scaling

お客様のレーザのパルス幅をもとに、光学素子の補正されたLIDTを計算するのにこの計算式を使います。お客様の最大エネルギ密度が、この補正したエネルギ密度よりも小さい場合、その光学素子はお客様の用途でご使用いただけます。ご注意いただきたい点は、10-9 s と10-7 sの間のパルスにのみこの計算が使えることです。パルス幅が10-7 sと10-4 sの間の場合には、CWのLIDTも調べなければなりません。

当社のウェブ上の損傷閾値の仕様と我々が行った実際の実験の値の間にはある程度の差があります。これはロット間の違いによって発生する誤差を許容するためです。ご要求に応じて、当社では個別のテスト情報やテスト結果の証明書を発行することも可能です。詳細は、当社までお問い合わせください。


[1] R. M. Wood, Optics and Laser Tech. 29, 517 (1997).
[2] Roger M. Wood, Laser-Induced Damage of Optical Materials (Institute of Physics Publishing, Philadelphia, PA, 2003).
[3] C. W. Carr et al., Phys. Rev. Lett. 91, 127402 (2003).
[4] N. Bloembergen, Appl. Opt. 12, 661 (1973).

レーザーシステムが光学素子に損傷を引き起こすかどうか判断するプロセスを説明するために、レーザによって引き起こされる損傷閾値(LIDT)の計算例をいくつかご紹介します。同様の計算を実行したい場合には、右のボタンをクリックしてください。計算ができるスプレッドシートをダウンロードいただけます。ご使用の際には光学素子のLIDTの値と、レーザーシステムの関連パラメータを緑の枠内に入力してください。スプレッドシートでCWならびにパルスの線形パワー密度、ならびにパルスのエネルギ密度を計算できます。これらの値はスケーリング則に基づいて、光学素子のLIDTの調整スケール値を計算するのに用いられます。計算式はガウシアンビームのプロファイルを想定しているため、ほかのビーム形状(均一ビームなど)には補正係数を導入する必要があります。 LIDTのスケーリング則は経験則に基づいていますので、確度は保証されません。なお、光学素子やコーティングに吸収があると、スペクトル領域によってLIDTが著しく低くなる場合があります。LIDTはパルス幅が1ナノ秒(ns)未満の超短パルスには有効ではありません。

Intensity Distribution
ガウシアンビームの最大強度は均一ビームの約2倍です。

CWレーザの例
波長1319 nm、ビーム径(1/e2)10 mm、パワー0.5 Wのガウシアンビームを生成するCWレーザーシステム想定します。このビームの平均線形パワー密度は、全パワーをビーム径で単純に割ると0.5 W/cmとなります。

CW Wavelength Scaling

しかし、ガウシアンビームの最大パワー密度は均一ビームの約2倍です(右のグラフ参照)。従って、システムのより正確な最大線形パワー密度は1 W/cmとなります。

アクロマティック複レンズAC127-030-CのCW LIDTは、1550 nmでテストされて350 W/cmとされています。CWの損傷閾値は通常レーザ光源の波長に直接スケーリングするため、LIDTの調整値は以下のように求められます。

CW Wavelength Scaling

LIDTの調整値は350 W/cm x (1319 nm / 1550 nm) = 298 W/cmと得られ、計算したレーザーシステムのパワー密度よりも大幅に高いため、この複レンズをこの用途に使用しても安全です。

ナノ秒パルスレーザの例:パルス幅が異なる場合のスケーリング
出力が繰返し周波数10 Hz、波長355 nm、エネルギ1 J、パルス幅2 ns、ビーム径(1/e2)1.9 cmのガウシアンビームであるNd:YAGパルスレーザーシステムを想定します。各パルスの平均エネルギ密度は、パルスエネルギをビームの断面積で割って求めます。

Pulse Energy Density

上で説明したように、ガウシアンビームの最大エネルギ密度は平均エネルギ密度の約2倍です。よって、このビームの最大エネルギ密度は約0.7 J/cm2です。

このビームのエネルギ密度を、広帯域誘電体ミラーBB1-E01のLIDT 1 J/cm2、そしてNd:YAGレーザーラインミラーNB1-K08のLIDT 3.5 J/cm2と比較します。LIDTの値は両方とも、波長355 nm、パルス幅10 ns、繰返し周波数10 Hzのレーザで計測しました。従って、より短いパルス幅に対する調整を行う必要があります。 1つ前のタブで説明したようにナノ秒パルスシステムのLIDTは、パルス幅の平方根にスケーリングします:

Pulse Length Scaling

この調整係数により広帯域誘電体ミラーBB1-E01のLIDTは0.45 J/cm2に、Nd:YAGレーザーラインミラーのLIDTは1.6 J/cm2になり、これらをビームの最大エネルギ密度0.7 J/cm2と比較します。広帯域ミラーはレーザによって損傷を受ける可能性があり、より特化されたレーザーラインミラーがこのシステムには適していることが分かります。

ナノ秒パルスレーザの例:波長が異なる場合のスケーリング
波長1064 nm、繰返し周波数2.5 Hz、パルスエネルギ100 mJ、パルス幅10 ns、ビーム径(1/e2)16 mmのレーザ光を、NDフィルタで減衰させるようなパルスレーザーシステムを想定します。これらの数値からガウシアン出力における最大エネルギ密度は0.1 J/cm2になります。Ø25 mm、OD 1.0の反射型NDフィルタ NDUV10Aの損傷閾値は355 nm、10 nsのパルスにおいて0.05 J/cm2で、同様の吸収型フィルタ NE10Aの損傷閾値は532 nm、10 nsのパルスにおいて10 J/cm2です。1つ前のタブで説明したように光学素子のLIDTは、ナノ秒パルス領域では波長の平方根にスケーリングします。

Pulse Wavelength Scaling

スケーリングによりLIDTの調整値は反射型フィルタでは0.08 J/cm2、吸収型フィルタでは14 J/cm2となります。このケースでは吸収型フィルタが光学損傷を防ぐには適した選択肢となります。

マイクロ秒パルスレーザの例
パルス幅1 µs、パルスエネルギ150 µJ、繰返し周波数50 kHzで、結果的にデューティーサイクルが5%になるレーザーシステムについて考えてみます。このシステムはCWとパルスレーザの間の領域にあり、どちらのメカニズムでも光学素子に損傷を招く可能性があります。レーザーシステムの安全な動作のためにはCWとパルス両方のLIDTをレーザーシステムの特性と比較する必要があります。

この比較的長いパルス幅のレーザが、波長980 nm、ビーム径(1/e2)12.7 mmのガウシアンビームであった場合、線形パワー密度は5.9 W/cm、1パルスのエネルギ密度は1.2 x 10-4 J/cm2となります。これをポリマーゼロオーダ1/4波長板WPQ10E-980のLIDTと比較してみます。CW放射に対するLIDTは810 nmで5 W/cm、10 nsパルスのLIDTは810 nmで5 J/cm2です。前述同様、光学素子のCW LIDTはレーザ波長と線形にスケーリングするので、CWの調整値は980 nmで6 W/cmとなります。一方でパルスのLIDTはレーザ波長の平方根とパルス幅の平方根にスケーリングしますので、1 µsパルスの980 nmでの調整値は55 J/cm2です。光学素子のパルスのLIDTはパルスレーザのエネルギ密度よりはるかに大きいので、個々のパルスが波長板を損傷することはありません。しかしレーザの平均線形パワー密度が大きいため、高出力CWビームのように光学素子に熱的損傷を引き起こす可能性があります。

ESK22 SmartPack Packaging
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Old Collimator Packaging
ESK22 SmartPack Packaging
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New Collimator Packaging

Smart Pack Goals

  • Reduce Weight of Packaging
  • Increase Usage of Recyclable Materials
  • Improve Packing Integrity
  • Decrease Shipping Costs

Thorlabs' Smart Pack Initiative is aimed at minimizing waste while providing adequate protection for our products. By eliminating any unnecessary packaging, implementing design changes, and utilizing eco-friendly materials, this initiative seeks to reduce the environmental impact of our product packaging.

The new large-beam fiber collimator packaging is made from compostable, 100% recycled paper products. The transition from plastic bags and styrofoam to recycled paper results in a 29.68% reduction in the amount of CO2 produced per kg of packing materials. All products on this page have transitioned or are in the process of transitioning to recycled paper.

As we move through our product line, we will indicate re-engineered, eco-friendly packaging with our Smart Pack logo, which can be seen in the image to the right.

Insights:ビーム解析

こちらのページでは下記について説明しています。

  • チョッパーホイールを使用したビームサイズ測定

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。こちらからご覧ください。

 

チョッパーホイールを使用したビームサイズ測定

 

Arc length of a beam spot, as defined by the parameters of a chopper wheel.
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図2:ブレードはfの角回転速度で、 の弧(Rはブレード中心からの距離)をトレースします。図のチョッパーホイールは、MC1F2です。 

Chopper wheel setup used to estimate beam diameter.
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図1:上記に示すセットアップでおおよそのビームサイズの測定が可能です。チョッパーホイールのブレードがビームを横切るとき、S字状の曲線がオシロスコープに現れます。

Gaussian beam intensity profile with 1/e2 diameter noted.
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図4:ガウシアンビームの直径は1/e2強度の幅で表されます。

Rising edge of S-curve used to estimated beam diameter..
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図3:信号の立ち上がり時間(tr )は、通常、強度の10%~90%の時間で定義されます。立ち上がり時間はホイールの回転速度とビーム径に依存します。

カメラや走査スリット型ビームプロファイラはビームサイズやビーム形状を特性化するツールですが、ビームサイズが小さすぎたり、動作範囲外の波長においては正確な測定を行うことができません。

ビームサイズの正確な測定にはチョッパーホイールやフォトディテクタ、オシロスコープが使用されます(図1)。回転するチョッパーホイールがビームを通過すると、S字状の軌跡がオシロスコープに表示されます。

ブレードがθ の角度を掃引すると、S曲線の立ち上がりまたは立ち下がり時間は、ブレードの移動方向に沿ったビームのサイズに比例します(図2)。 ホイールの中心からR の距離にあるブレードエッジ上の点は、ビームサイズにほぼ等しい弧の長さ分(Rθ )、ビームを横切ります。

このビームサイズ測定をするためには、ディテクタとオシロスコープを合わせた応答を、信号の変化の速度よりもはるかに速くする必要があります。

例:S曲線の立ち上がりエッジ
ビームに関連する角度(θ = ft)は、信号の立ち上がり時間(図3)や、ホイール回転周波数(f または回転/秒)に依存します。ビームを通る弧長( = R ⋅ ft)は、この角度を使用して求められます。小さなガウシアン状のビームにおいては、一次近似の1/eビーム径()は、

10%~90%の強度間で定義されたビーム径の1.56倍となります。

最終更新日:2021年6月22日
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Posted Comments:
WASIN LIMTHUNYALAK  (posted 2023-12-26 15:45:40.747)
I can't download Drawing files with error message, Access denied Error 15 www.thorlabs.com 2023-12-26 06:44:26 UTC What happened? This request was blocked by our security service Your IP: 61.7.192.202 Proxy IP: 45.60.119.153 (ID 101486-100) Incident ID: 1486000680422688558-130436185486921991 Powered by Imperva
mkarlsson  (posted 2023-12-27 02:41:46.0)
Thank you for reaching out! I've contacted you directly to provide you with the supporting files.
user  (posted 2023-03-16 10:27:36.327)
Is it possible to obtain focus at infinity for the C20xxxx model (the 20 mm focal length options) for the wavelength range of 635 nm to 1550 nm, or is the focus adjustment range insufficient to achieve this? Thank you
fnero  (posted 2023-03-20 04:13:07.0)
Thank you for reaching out. The C20APC-B can be collimated from 635 to 1550nm. The data can be extracted from the Zemax Black Box files we provide on the webpage. The C20APC-C can be collimated from 1050nm and upwards. If the transmission of the C20APC-B is not sufficient for the application, a modified version can be discussed. For further discussions, please contact techsupport.se@thorlabs.com.
user  (posted 2022-04-25 15:48:49.207)
Are there some TYPO's in your information about the closest working distance for these adjustable focus (large beam) collimators ? eg for the F20 you state closest distance is 0.2 m. But that is 20 cm, not 20 mm. Just thought I'd let you know.
jgreschler  (posted 2022-04-26 04:30:27.0)
Thank you for reaching out to Thorlabs. To address your concern, the bullet point in question relates the focusing distance with the focal length of the lens system we used in the design, the two are not meant to be equal to each other.
Pattabhi Dyta  (posted 2022-04-25 01:52:31.99)
Hello, looking for telecentric and collimating lenses for spectrometers with SMA 905. Please suggest which category and appropriate models. We are looking for an online fruit sorting application.
cdolbashian  (posted 2022-05-04 04:36:10.0)
Thank you for reaching out to us with this inquiry. As this is more of an application-based inquiry, we have reached out to you directly to discuss potential components which will satisfy this application. For future similar inquiries, please contact us via techsupport@thorlabs.com
Guillaume Blanquer  (posted 2021-11-23 07:41:48.07)
Hello, I would like to use an Achromatic collimator (C80SMA-B) to couple a polychromatic beam to an optical fiber with a NA of 0.5. Dans les spécifications, il est dit que le NA maximum du collimateur ne doit pas être supérieur à 0.25 NA. Dois-je tenir compte de la NA pour le couplage ? Thank you in advance for your answer. Guillaume
YLohia  (posted 2021-11-23 03:25:42.0)
Hello Guillaume, thank you for contacting Thorlabs. The 0.25 NA specified for collimating the output; if you have larger than 0.25NA fiber then you will overfill the aperture and, thus, get intensity loss. For coupling into a fiber, you can certainly use a 0.5 NA fiber, but you would not fill all of the modes of the fiber.
Jonathan Twichell  (posted 2021-07-01 15:55:57.21)
The data for visible, near IR etc are all bounded at the specified operating range. I need one to operate at 810 and 850, but would like to run a tag beam at 635. The data stops abruptly at 650 For many filters etc, you provide data beyond the designed operating range, sometimes by a lot. This is most appreciated. Sometimes coatings just fall apart at the edge, sometimes they just degrade. It looks like the 650 is for manufacturing tolerance but with modest penalty, it should be ok to 635. Data outside the designed wavelengths would be much appreciated
YLohia  (posted 2021-07-09 03:05:24.0)
The AR coating plots are supplied in the "Coatings" tab on this page. The raw data can be downloaded from our general Optical Coatings page here: https://www.thorlabs.com/newgrouppage9.cfm?objectgroup_id=5840&tabname=AR%20Coating.
Viktor Dubec  (posted 2021-04-22 16:20:39.337)
Hi, I think about using the C40SMA-A as a coupler. My TEM00 532nm beam diameter is 4mm. But high power, therefore I want to use MM fiber (perhaps ~400um). In order to not destroy the fiber with high power density, I plan to de-focus it with C40SMA-A. Question: what will be the maximum possible spot diameter of my beam at the fiber input? Thank you very much!
mdiekmann  (posted 2021-04-29 08:29:20.0)
Thank you for contacting us! We have reasched out directly to discuss your application in detail.
卢 尚  (posted 2021-04-22 19:15:10.67)
Hello, we want to purchase two types of optical fiber collimators C40FC-A and ZC618FC-A. May I ask whether the order can be delivered first, and when can I ship the goods as soon as possible. We are more anxious here and want to use it by the end of May this year.
YLohia  (posted 2021-04-22 11:08:29.0)
Hello, questions on ordering our stock items can be directed to your local Thorlabs Sales Team (in your case, chinasales@thorlabs.com). We will reach out to you directly.
立恒 施  (posted 2020-05-12 12:17:10.617)
1. 关于调焦和束腰距离:请问调焦的话会改变束腰距离吗?根据网页上公式计算的最大束腰距离是不是通过调焦实现的? 2. 关于准直与耦合:根据网页上公式计算的准直光直径比器件口径要小不少,是否意味着将该准直器用于耦合器使用时,仅对该直径的入射光有最佳耦合效率?对于不同直径的空间入射光,其耦合效率变化大吗? 3. 关于自由空间耦合:作为耦合器时,该器件对入射高斯光束的六自由度姿态敏感程度是怎样的?比如说,我打算使用2个C40APC-C分别作为准直器和耦合器,使二者相距20m远,当耦合器的六自由度姿态发生变化时,对耦合效率的影响是怎样的?
YLohia  (posted 2020-05-12 09:22:02.0)
Thank you for contacting Thorlabs. An Applications Engineer from our team in China will reach out to you directly.
kevin.yyw  (posted 2018-11-22 03:02:10.983)
Dear Thorlabs team: For this item of focuser, can we change the connector for SMA905? We need it to do the fiber alingment, but we must use SMA905 connector, because our customer require select SMA905 connector fiber.
YLohia  (posted 2018-12-03 12:20:32.0)
Hello, thank you for contacting Thorlabs. Custom beam expanders can be requested through techsupport@thorlabs.com. I will reach out to you directly regarding the possibility of obtaining one of these.
rkharrison  (posted 2018-07-25 12:23:26.577)
Hi, Can you make one of these with SMA fiber coupling? Thanks, Rick
YLohia  (posted 2018-07-26 08:44:34.0)
Hi Rick, I have reached out to you directly to discuss the possibility of offering this.
user  (posted 2018-01-17 18:15:09.33)
divergence calculation is wrong. Should be 0.089 mrad.
tcampbell  (posted 2018-01-19 10:11:51.0)
Hello, thank you for contacting Thorlabs. Our calculation already shows the result of 0.089 mrad. Feel free to contact us at techsupport@thorlabs.com if you have further questions about our calculations.

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Fixed SMA Fiber Collimator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Air-Spaced Doublet Fiber Collimator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Triplet Fiber Collimator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Triplet Fiber Collimator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Reflective Fiber Collimator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。
FiberPortFiberport Fiber Collimator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Adjustable Fiber Collimator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large beam collimators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Zoom Fiber Collimator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Pigtailed Fiber Collimator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 Fiber CollimatorGRIN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GRIN Lens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。
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400~650 nm用コリメータ

Item #EFLaTypical Collimated Beam
Diameterb,c
Closest Focus
Distance
Clear
Apertured
Outer
Diametere
ThreadingConnectorTransmissionAR CoatingFiber NA
(Max)f
C20FC-A20 mm3.8 mm (SM400 at 405 nm)
3.8 mm (SM450 at 543 nm)
3.8 mm (SM600 at 633 nm)
0.2 mØ10.9 mm1.2"Internal SM05
(0.035"-40)
External SM1
(1.035"-40)
2.2 mm FC/PC93% at 405 nm
93% at 543 nm
93% at 633 nm
400 - 650 nm
Rmax < 0.5%
Per Surface
0.25
C20APC-A2.2 mm FC/APC
C20SMA-ASMA905
C40FC-A40 mm7.5 mm (SM400 at 405 nm)
7.4 mm (SM450 at 543 nm)
7.4 mm (SM600 at 633 nm)
0.35 mØ20.5 mmExternal SM1
(1.035"-40)
2.2 mm FC/PC 
C40APC-A2.2 mm FC/APC
C40SMA-ASMA905
C80FC-A80 mm15.2 mm (SM400 at 405 nm)
14.9 mm (SM450 at 543 nm)
15.0 mm (SM600 at 633 nm)
0.7 mØ42.5 mm2.2"External SM2
(2.035"-40)
2.2 mm FC/PC
C80APC-A2.2 mm FC/APC
C80SMA-ASMA905
  • 有効焦点距離
  • この仕様値は、広がり角が最小となるようにコリメータを設定したときの、コリメータの前焦点面における1/e2ビーム径を示しています。このビーム径は、表に記載された特定のシングルモードファイバを指定の波長で使用したときに得られます。ファイバや波長を変更したときの影響は、「広がり角」タブに記載されている式で概算できます。
  • マルチモードファイバからの光をコリメートしたときの典型的なビーム径については「マルチモード」タブをご覧ください。
  • コリメータに入出射可能な最大ビームサイズです。
  • これらのコリメータはチューブクランプやスリップリングを用いて取り付けられます。外径30.5 mmのコリメータにはSM1RC/MSM1TCCP36SM2A21をお使いいただけます。外径30.5 mmのコリメータにはSM2RC/MSM2TCLCP36をお使いいただけます。
  • ファイバからの出射光をコリメートしようとする時に使用可能なファイバの最大NAです。
+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
C20FC-A Support Documentation
C20FC-AAchromatic Fiber Collimator, f = 20 mm, FC/PC, ARC: 400 - 650 nm
¥139,391
Today
C20APC-A Support Documentation
C20APC-AAchromatic Fiber Collimator, f = 20 mm, FC/APC, ARC: 400 - 650 nm
¥139,391
Today
C20SMA-A Support Documentation
C20SMA-AAchromatic Fiber Collimator, f = 20 mm, SMA, ARC: 400 - 650 nm
¥139,391
7-10 Days
C40FC-A Support Documentation
C40FC-AAchromatic Fiber Collimator, f = 40 mm, FC/PC, ARC: 400 - 650 nm
¥139,391
Today
C40APC-A Support Documentation
C40APC-AAchromatic Fiber Collimator, f = 40 mm, FC/APC, ARC: 400 - 650 nm
¥139,391
Lead Time
C40SMA-A Support Documentation
C40SMA-ACustomer Inspired! Achromatic Fiber Collimator, f = 40 mm, SMA, ARC: 400 - 650 nm
¥139,391
Today
C80FC-A Support Documentation
C80FC-AAchromatic Fiber Collimator, f = 80 mm, FC/PC, ARC: 400 - 650 nm
¥194,414
7-10 Days
C80APC-A Support Documentation
C80APC-AAchromatic Fiber Collimator, f = 80 mm, FC/APC, ARC: 400 - 650 nm
¥194,414
Today
C80SMA-A Support Documentation
C80SMA-ACustomer Inspired! Achromatic Fiber Collimator, f = 80 mm, SMA, ARC: 400 - 650 nm
¥194,414
7-10 Days
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650~1050 nm用コリメータ

Item #EFLaTypical Collimated Beam
Diameterb,c
Closest Focus
Distance
Clear
Apertured
Outer
Diametere
ThreadingConnectorTransmissionAR CoatingFiber NA
(Max)f
C20FC-B20 mm4.3 mm (780HP at 780 nm)
4.3 mm (SM980-5.8-125 at 980 nm)
0.2 mØ10.9 mm1.2"Internal SM05
(0.035"-40)
External SM1
(1.035"-40)
2.2 mm FC/PC96% at 780 nm
95% at 980 nm
650 - 1050 nm
Rmax < 0.5%
Per Surface
0.25
C20APC-B2.2 mm FC/APC
C20SMA-BSMA905
C40FC-B40 mm8.6 mm (780HP at 780 nm)
8.6 mm (SM980-5.8-125 at 980 nm)
0.35 mØ20.5 mmExternal SM1
(1.035"-40)
2.2 mm FC/PC 
C40APC-B2.2 mm FC/APC
C40SMA-BSMA905
C80FC-B80 mm17.3 mm (780HP at 780 nm)
17.2 mm (SM980-5.8-125 at 980 nm)
0.7 mØ42.5 mm2.2"External SM2
(2.035"-40)
2.2 mm FC/PC
C80APC-B2.2 mm FC/APC
C80SMA-BSMA905
  • 有効焦点距離
  • この仕様値は、広がり角が最小となるようにコリメータを設定したときの、コリメータの前焦点面における1/e2ビーム径を示しています。このビーム径は、表に記載された特定のシングルモードファイバを指定の波長で使用したときに得られます。ファイバや波長を変更したときの影響は、「広がり角」タブに記載されている式で概算できます。
  • マルチモードファイバからの光をコリメートしたときの典型的なビーム径については「マルチモード」タブをご覧ください。
  • コリメータに入出射可能な最大ビームサイズです。
  • これらのコリメータはチューブクランプやスリップリングを用いて取り付けられます。外径30.5 mmのコリメータにはSM1RC/MSM1TCCP36SM2A21をお使いいただけます。外径30.5 mmのコリメータにはSM2RC/MSM2TCLCP36をお使いいただけます。
  • ファイバからの出射光をコリメートしようとする時に使用可能なファイバの最大NAです。
+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
C20FC-B Support Documentation
C20FC-BAchromatic Fiber Collimator, f = 20 mm, FC/PC, ARC: 650 - 1050 nm
¥139,391
Lead Time
C20APC-B Support Documentation
C20APC-BAchromatic Fiber Collimator, f = 20 mm, FC/APC, ARC: 650 - 1050 nm
¥139,391
7-10 Days
C20SMA-B Support Documentation
C20SMA-BAchromatic Fiber Collimator, f = 20 mm, SMA, ARC: 650 - 1050 nm
¥139,391
7-10 Days
C40FC-B Support Documentation
C40FC-BAchromatic Fiber Collimator, f = 40 mm, FC/PC, ARC: 650 - 1050 nm
¥139,391
7-10 Days
C40APC-B Support Documentation
C40APC-BAchromatic Fiber Collimator, f = 40 mm, FC/APC, ARC: 650 - 1050 nm
¥139,391
Lead Time
C40SMA-B Support Documentation
C40SMA-BCustomer Inspired! Achromatic Fiber Collimator, f = 40 mm, SMA, ARC: 650 - 1050 nm
¥139,391
7-10 Days
C80FC-B Support Documentation
C80FC-BAchromatic Fiber Collimator, f = 80 mm, FC/PC, ARC: 650 - 1050 nm
¥194,414
7-10 Days
C80APC-B Support Documentation
C80APC-BAchromatic Fiber Collimator, f = 80 mm, FC/APC, ARC: 650 - 1050 nm
¥194,414
7-10 Days
C80SMA-B Support Documentation
C80SMA-BCustomer Inspired! Achromatic Fiber Collimator, f = 80 mm, SMA, ARC: 650 - 1050 nm
¥194,414
Lead Time
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1050~1650 nm用コリメータ

Item #EFLaTypical Collimated Beam
Diameterb,c
Closest Focus
Distance
Clear
Apertured
Outer
Diametere
ThreadingConnectorTransmissionAR CoatingFiber NA (Max)f
C20FC-C20 mm4.4 mm (SM980-5.8-125 at 1064 nm)
3.6 mm (SMF-28-J9 at 1310 nm)
3.6 mm (SMF-28-J9 at 1550 nm)
0.2 mØ10.9 mm1.2"Internal SM05
(0.035"-40)
External SM1
(1.035"-40)
2.2 mm FC/PC92% at 1064 nm
92% at 1310 nm
92% at 1550 nm
1050 - 1650 nm
Rmax < 0.5%
Per Surface
0.25
C20APC-C2.2 mm FC/APC
C20SMA-CSMA905
C40FC-C40 mm8.7 mm (SM980-5.8-125 at 1064 nm)
7.2 mm (SMF-28-J9 at 1310 nm)
7.3 mm (SMF-28-J9 at 1550 nm)
0.35 mØ20.5 mmExternal SM1
(1.035"-40)
2.2 mm FC/PC 
C40APC-C2.2 mm FC/APC
C40SMA-CSMA905
C80FC-C80 mm17.5 mm (SM980-5.8-125 at 1064 nm)
14.5 mm (SMF-28-J9 at 1310 nm)
14.5 mm (SMF-28-J9 at 1550 nm)
0.7 mØ42.5 mm2.2"External SM2
(2.035"-40)
2.2 mm FC/PC
C80APC-C2.2 mm FC/APC
C80SMA-CSMA905
  • 有効焦点距離
  • この仕様値は、広がり角が最小となるようにコリメータを設定したときの、コリメータの前焦点面における1/e2ビーム径を示しています。このビーム径は、表に記載された特定のシングルモードファイバを指定の波長で使用したときに得られます。ファイバや波長を変更したときの影響は、「広がり角」タブに記載されている式で概算できます。
  • マルチモードファイバからの光をコリメートしたときの典型的なビーム径については「マルチモード」タブをご覧ください。
  • コリメータに入出射可能な最大ビームサイズです。
  • これらのコリメータはチューブクランプやスリップリングを用いて取り付けられます。外径30.5 mmのコリメータにはSM1RC/MSM1TCCP36SM2A21をお使いいただけます。外径30.5 mmのコリメータにはSM2RC/MSM2TCLCP36をお使いいただけます。
  • ファイバからの出射光をコリメートしようとする時に使用可能なファイバの最大NAです。
+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
C20FC-C Support Documentation
C20FC-CAchromatic Fiber Collimator, f = 20 mm, FC/PC, ARC: 1050 - 1650 nm
¥139,391
Lead Time
C20APC-C Support Documentation
C20APC-CAchromatic Fiber Collimator, f = 20 mm, FC/APC, ARC: 1050 - 1650 nm
¥139,391
Today
C20SMA-C Support Documentation
C20SMA-CAchromatic Fiber Collimator, f = 20 mm, SMA, ARC: 1050 - 1650 nm
¥139,391
Lead Time
C40FC-C Support Documentation
C40FC-CAchromatic Fiber Collimator, f = 40 mm, FC/PC, ARC: 1050 - 1650 nm
¥139,391
7-10 Days
C40APC-C Support Documentation
C40APC-CAchromatic Fiber Collimator, f = 40 mm, FC/APC, ARC: 1050 - 1650 nm
¥139,391
Today
C40SMA-C Support Documentation
C40SMA-CCustomer Inspired! Achromatic Fiber Collimator, f = 40 mm, SMA, ARC: 1050 - 1650 nm
¥139,391
Lead Time
C80FC-C Support Documentation
C80FC-CAchromatic Fiber Collimator, f = 80 mm, FC/PC, RC: 1050 - 1650 nm
¥194,414
7-10 Days
C80APC-C Support Documentation
C80APC-CAchromatic Fiber Collimator, f = 80 mm, FC/APC, ARC: 1050 - 1650 nm
¥194,414
Lead Time
C80SMA-C Support Documentation
C80SMA-CCustomer Inspired! Achromatic Fiber Collimator, f = 80 mm, SMA, ARC: 1050 - 1650 nm
¥194,414
Today