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Thorlabs保偏光纤跳线,FC/PC接头

型    号:
所属分类:光纤
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这些光纤跳线的两端都是高质量、窄插销的陶瓷FC接头。由我们的设备生产,每根跳线都经过单独测试,以在光纤和光纤连接时保证消光比和低背反射(回波损耗)。这些跳线有库存,具有高质量的抛光,可以保证超过50 dB的典型回波损耗。

Thorlabs保偏光纤跳线,FC/PC接头产品概述:

保偏光纤跳线,FC/PC接头

特性

窄键(2.0 mm)和慢轴对准

典型的回波损耗50
分贝(zui低40分贝)

陶瓷圆角插芯(UPC)

Ø3 mm外部保护层

提供定制跳线(请看上述标签)

这些光纤跳线的两端都是高质量、窄插销的陶瓷FC接头。由我们的设备生产,每根跳线都经过单独测试,以在光纤和光纤连接时保证消光比和低背反射(回波损耗)。这些跳线有库存,具有高质量的抛光,可以保证超过50 dB的典型回波损耗。

每条跳线都带有两个罩在终端的保护帽,防止灰尘或者其它污染物落入插芯端面。我们也单独销售保护FC/PC终端CAPF塑料光纤帽和CAPFM金属螺纹光纤帽。

熊猫保偏光纤横截面

PM Fiber Patch Cable Selection Guide

FC/PC to FC/PC

FC/APC to FC/APC

FC/PC to FC/APC Hybrid

AR-Coated FC/PC and Hybrid

HR-Coated FC/PC and FC/APC

规格

Item #

P1-405BPM-FC

P1-488PM-FC

P1-630PM-FC

P1-780PM-FC

P1-980PM-FC

Test Wavelength

405 nm

488 nm

630 nm

780 nm

980 nm

Operating Wavelength

400-680 nm

460-700 nm

620-850 nm

770-1100 nm

970-1550 nm

Fiber Type

PM-S405-XP(Panda)

PM460-HP(Panda)

PM630-HP(Panda)

PM780-HP(Panda)

PM980-XP(Panda)

Max Insertion Lossb

1.5 dB

1.5 dB

1.2 dB

1.0 dB

0.7 dB

Min Extinction Ratiob

15 dB

18 dB

20 dB

20 dB

22 dB

Mode Field Diameterc

3.6 ± 0.5 µm @ 405 nm

3.4 µm @ 488 nm

4.2 µm @ 630 nm

4.9 µm @ 780 nm

6.6 ± 0.5 µm @ 980 nm

Numerical Aperturea

0.12

0.12

0.12

0.12

0.12

Optical Return Lossb

50 dB Typical

Connector Type

FC/PC

Key Width

2.00 ± 0.02 mm

Key Alignment Type

Narrow Key Aligned to Slow Axis or as Specified

Cable Length

1.0 +0.075/-0 m for Item Numbers Ending in -12.0 +0.075/-0 m for Item Numbers Ending in -25.0 +0.075/-0 m for Item Numbers Ending in -510.0 +0.075/-0 m for Item Numbers Ending in -10

Jacket Type

FT030-BLUE

Operating Temperature

0 to 70 °C

Storage Temperature

-45 to 85 °C

数值孔径(NA)为定值。

在测试波长处测得。

模场直径(MFD)为定值。它是相邻模场的1/e2功率水平位置的直径。

Item #

P1-1064PM-FC

P1-1310PM-FC

P1-1550PM-FC

P1-2000PM-FC

Test Wavelength

1064 nm

1310 nm

1550 nm

2000 nm

Operating Wavelength

970-1550 nm

1270 - 1625 nm

1440 - 1625 nm

1850 - 2200 nm

Fiber Type

PM980-XP(Panda)

PM1300-XP(Panda)

PM1550-XP(Panda)

PM2000(Panda)

Max Insertion Lossb

0.7 dB

0.5 dB

0.5 dB

0.5 dB

Min Extinction Ratiob

22 dB

23 dB

23 dB

23 dB

Mode Field Diameterc

7.7 μm @ 1064 nm

9.3
± 0.5 µm @ 1300 nm

10.1 ± 0.4 µm @ 1550 nm

8.6 µm @ 2000 nm

Numerical Aperturea

0.12

0.12

0.125

0.20

Optical Return Lossb

50 dB Typical

Connector Type

FC/PC

Key Width

2.00 mm ± 0.02

Key Alignment Type

Narrow Key Aligned to Slow Axis or as Specified

Fiber Length

2.0 +0.075/-0 m for Item Numbers Ending in -25.0 +0.075/-0 m for Item Numbers Ending in -5

Jacket Type

FT030-BLUE

Operating Temperature

0 to 70 °C

Storage Temperature

-45 to 85 °C

数值孔径(NA)为定值。

在测试波长处测得。

模场直径(MFD)为定值。它是相邻模场的1/e2功率水平位置的直径。

键槽对准

FC/PC和FC/APC跳线键槽对准

FC/PC和FC/APC跳线带有2.0 mm窄键或2.2
mm宽键,可以插入匹配元件对应的槽中。键槽对准对于正确对齐所连光纤跳线的纤芯至关重要,能够zui大程度地减少连接的插入损耗。

例如,Thorlabs精心设计和制造用于FC/PC和FC/APC终端跳线的匹配套管,以确保正确使用时能够实现良好的对准。为了达到zui佳对准,需将跳线上的对准键插入对应匹配套管上的槽中。Thorlabs提供带有2.2 mm宽键槽或2.0 mm窄键槽的匹配套管。

宽键槽匹配套管2.2 mm宽键槽匹配套管兼容宽键和窄键接头。但是,将窄键接头插入宽键槽时,接头可在匹配套管内轻微旋转(如左下方的动画所示)。这种配置对于FC/PC接头的跳线是可以接受的,但对于FC/APC应用,我们还是建议使用窄键槽匹配套管,以实现zui优对准。

窄键槽匹配套管2.0 mm窄键槽匹配套管能够实现带角度窄键FC/APC接头的良好对准,如右下方的动画所示。因此,它们不兼容具有2.2 mm宽键的接头。请注意,Thorlabs制造的所有FC/PC和FC/APC跳线都使用窄键接头。

宽键匹配套管和接头之间的匹配

 

窄键匹配套管和接头之间的匹配

宽键槽匹配套管和窄键接头窄键接头插入宽键槽匹配套管之后,接头还有旋转空间。对于窄键FC/PC接头而言,这一点可以接受,但对于窄键FC/APC接头而言,这会产生很大的耦合损耗。

损伤阀值

激光诱导的光纤损伤

以下教程详述了无终端(裸露的)、有终端光纤以及其他基于激光光源的光纤元件的损伤机制,包括空气-玻璃界面(自由空间耦合或使用接头时)的损伤机制和光纤玻璃内的损伤机制。诸如裸纤、光纤跳线或熔接耦合器等光纤元件可能受到多种潜在的损伤(比如,接头、光纤端面和装置本身)。光纤适用的zui大功率始终受到这些损伤机制的zui小值的限制。

虽然可以使用比例关系和一般规则估算损伤阈值,但是,光纤的绝对损伤阈值在很大程度上取决于应用和特定用户。用户可以以此教程为指南,估算zui大程度降低损伤风险的安全功率水平。如果遵守了所有恰当的制备和适用性指导,用户应该能够在指定的zui大功率水平以下操作光纤元件;如果有元件并未指定zui大功率,用户应该遵守下面描述的"实际安全水平"该,以安全操作相关元件?赡芙档凸β适视媚芰Σ⒏庀嗽斐伤鹕说囊蛩匕,但不限于,光纤耦合时未对准、光纤端面受到污染或光纤本身有瑕疵。关于特定应用中光纤功率适用能力的深入讨论,请联系技术支持techsupport-cn@thorlabs.com。

Quick Links

Damage at the Air / Glass Interface

Intrinsic Damage Threshold

Preparation and Handling of Optical Fibers

空气-玻璃界面的损伤

空气/玻璃界面有几种潜在的损伤机制。自由空间耦合或使用光学接头匹配两根光纤时,光会入射到这个界面。如果光的强度很高,就会降低功率的适用性,并给光纤造成yongjiu性损伤。而对于使用环氧树脂将接头与光纤固定的终端光纤而言,高强度的光产生的热量会使环氧树脂熔化,进而在光路中的光纤表面留下残留物。

损伤的光纤端面

未损伤的光纤端面

裸纤端面的损伤机制

光纤端面的损伤机制可以建模为大光学元件,紫外熔融石英基底的工业标准损伤阈值适用于基于石英的光纤(参考右表)。但是与大光学元件不同,与光纤空气/璃界面相关的表面积和光束直径都非常小,耦合单模(SM)光纤时尤其如此,因此,对于给定的功率密度,入射到光束直径较小的光纤的功率需要比较低。

右表列出了两种光功率密度阈值:一种理论损伤阈值,一种"实际安全水平"。一般而言,理论损伤阈值代表在光纤端面和耦合条件非常好的情况下,可以入射到光纤端面且没有损伤风险的zui大功率密度估算值。而"实际安全水平"功率密度代表光纤损伤的zui低风险。超过实际安全水平操作光纤或元件也是有可以的,但用户必须遵守恰当的适用性说明,并在使用前在低功率下验证性能。

计算单模光纤和多模光纤的有效面积单模光纤的有效面积是通过模场直径(MFD)定义的,它是光通过光纤的横截面积,包括纤芯以及部分包层。耦合到单模光纤时,入射光束的直径必须匹配光纤的MFD,才能达到良好的耦合效率。

例如,SM400单模光纤在400 nm下工作的模场直径(MFD)大约是Ø3 µm,而SMF-28 Ultra单模光纤在1550 nm下工作的MFD为Ø10.5 µm。则两种光纤的有效面积可以根据下面来计算:

SM400 Fiber:Area= Pi x (MFD/2)2= Pi x (1.5µm)2= 7.07 µm2= 7.07 x 10-8cm2
SMF-28 UltraFiber:Area = Pi x (MFD/2)2= Pi x (5.25 µm)2= 86.6 µm2= 8.66 x 10-7cm2

为了估算光纤端面适用的功率水平,将功率密度乘以有效面积。请注意,该计算假设的是光束具有均匀的强度分布,但其实,单模光纤中的大多数激光束都是高斯形状,使得光束中心的密度比边缘处更高,因此,这些计算值将略高于损伤阈值或实际安全水平对应的功率。假设使用连续光源,通过估算的功率密度,就可以确定对应的功率水平:

SM400 Fiber:7.07 x 10-8cm2x 1MW/cm2= 7.1 x10-8MW =71 mW (理论损伤阈值)
7.07 x 10-8cm2x 250 kW/cm2= 1.8 x10-5kW = 18 mW (实际安全水平)

SMF-28 Ultra Fiber:8.66 x 10-7cm2x 1MW/cm2= 8.7 x10-7MW =870mW (理论损伤阈值)

8.66 x 10-7cm2x 250 kW/cm2= 2.1 x10-4kW =210 mW (实际安全水平)

多模(MM)光纤的有效面积由纤芯直径确定,一般要远大于SM光纤的MFD值。如要获得zui佳耦合效果,Thorlabs建议光束的光斑大小聚焦到纤芯直径的70 - 80%。由于多模光纤的有效面积较大,降低了光纤端面的功率密度,因此,较高的光功率(一般上千瓦的数量级)可以无损伤地耦合到多模光纤中。

Estimated Optical Power Densities on Air / Glass Interfacea

Type

Theoretical Damage Thresholdb

Practical Safe Levelc

CW(Average Power)

~1 MW/cm2

~250 kW/cm2

10 ns Pulsed(Peak Power)

~5 GW/cm2

~1 GW/cm2

所有值针对无终端(裸露)的石英光纤,适用于自由空间耦合到洁净的光纤端面。

这是可以入射到光纤端面且没有损伤风险的zui大功率密度估算值。用户在高功率下工作前,必须验证系统中光纤元件的性能与可靠性,因其与系统有着紧密的关系。

这是在大多数工作条件下,入射到光纤端面且不会损伤光纤的安全功率密度估算值。

插芯/接头终端相关的损伤机制

有终端接头的光纤要考虑更多的功率适用条件。光纤一般通过环氧树脂粘合到陶瓷或不锈钢插芯中。光通过接头耦合到光纤时,没有进入纤芯并在光纤中传播的光会散射到光纤的外层,再进入插芯中,而环氧树脂用来将光纤固定在插芯中。如果光足够强,就可以熔化环氧树脂,使其气化,并在接头表面留下残渣。这样,光纤端面就出现了局部吸收点,造成耦合效率降低,散射增加,进而出现损伤。

与环氧树脂相关的损伤取决于波长,出于以下几个原因。一般而言,短波长的光比长波长的光散射更强。由于短波长单模光纤的MFD较小,且产生更多的散射光,则耦合时的偏移也更大。

为了zui大程度地减小熔化环氧树脂的风险,可以在光纤端面附近的光纤与插芯之间构建无环氧树脂的气隙光纤接头。我们的高功率多模光纤跳线就使用了这种设计特点的接头。

曲线图展现了带终端的单模石英光纤的大概功率适用水平。每条线展示了考虑具体损伤机制估算的功率水平。zui大功率适用性受到所有相关损伤机制的zui低功率水平限制(由实线表示)。

确定具有多种损伤机制的功率适用性

光纤跳线或组件可能受到多种途径的损伤(比如,光纤跳线),而光纤适用的zui大功率始终受到与该光纤组件相关的zui低损伤阈值的限制。

例如,右边曲线图展现了由于光纤端面损伤和光学接头造成的损伤而导致单模光纤跳线功率适用性受到限制的估算值。有终端的光纤在给定波长下适用的总功率受到在任一给定波长下,两种限制之中的较小值限制(由实线表示)。在488 nm左右工作的单模光纤主要受到光纤端面损伤的限制(蓝色实线),而在1550
nm下工作的光纤受到接头造成的损伤的限制(红色实线)。

对于多模光纤,有效模场由纤芯直径确定,一般要远大于SM光纤的有效模场。因此,其光纤端面上的功率密度更低,较高的光功率(一般上千瓦的数量级)可以无损伤地耦合到光纤中(图中未显示)。而插芯/接头终端的损伤限制保持不变,这样,多模光纤的zui大适用功率就会受到插芯和接头终端的限制。

请注意,曲线上的值只是在合理的操作和对准步骤几乎不可能造成损伤的情况下粗略估算的功率水平值。值得注意的是,光纤经常在超过上述功率水平的条件下使用。不过,这样的应用一般需要专业用户,并在使用之前以较低的功率进行测试,尽量降低损伤风险。但即使如此,如果在较高的功率水平下使用,则这些光纤元件应该被看作实验室消耗品。

光纤内的损伤阈值

除了空气玻璃界面的损伤机制外,光纤本身的损伤机制也会限制光纤使用的功率水平。这些限制会影响所有的光纤组件,因为它们存在于光纤本身。光纤内的两种损伤包括弯曲损耗和光暗化损伤。

弯曲损耗光在纤芯内传播入射到纤芯包层界面的角度大于临界角会使其无法全反射,光在某个区域就会射出光纤,这时候就会产生弯曲损耗。射出光纤的光一般功率密度较高,会烧坏光纤涂覆层和周围的松套管。

有一种叫做双包层的特种光纤,允许光纤包层(第二层)也和纤芯一样用作波导,从而降低弯折损伤的风险。通过使包层/涂覆层界面的临界角高于纤芯/包层界面的临界角,射出纤芯的光就会被限制在包层内。这些光会在几厘米或者几米的距离而不是光纤内的某个局部点漏出,从而zui大限度地降低损伤。Thorlabs生产并销售0.22 NA双包层多模光纤,它们能将适用功率提升百万瓦的范围。

光暗化光纤内的第二种损伤机制称为光暗化或负感现象,一般发生在紫外或短波长可见光,尤其是掺锗纤芯的光纤。在这些波长下工作的光纤随着曝光时间增加,衰减也会增加。引起光暗化的原因大部分未可知,但可以采取一些列措施来缓解。例如,研究发现,羟基离子(OH)含量非常低的光纤可以抵抗光暗化,其它掺杂物比如氟,也能减少光暗化。

即使采取了上述措施,所有光纤在用于紫外光或短波长光时还是会有光暗化产生,因此用于这些波长下的光纤应该被看成消耗品。

405纳米保偏FC/PC光纤跳线:熊猫型

Fiber Type

OperatingWavelength

CutoffWavelength

Min ExtinctionRatio

Max InsertionLoss

MFDa

Jacket

PM-S405-XP
(Panda)

400 - 680 nm

380 ± 20 nm

15 dB

1.5 dB

3.6 ± 0.5 µm @ 405 nm

FT030-BLUE
(Ø3 mm)

模场直径(MFD)为定值。它是相邻模场的1/e2功率电平位置直径。

产品型号

公英制通用

P1-405BPM-FC-2

光纤跳线,FC/PC,405纳米,保偏,熊猫型,2米

488纳米保偏FC/PC光纤跳线:熊猫型

Item #

Fiber Type

OperatingWavelength

CutoffWavelength

Min ExtinctionRatio

Max InsertionLoss

MFDa

Jacket

Length

P1-488PM-FC-2

PM460-HP
(Panda)

460 - 700 nm

420 ± 30 nm

18 dB

1.5 dB

3.4 µm @ 488 nm

FT030-BLUE

(Ø3 mm)

2m

P1-488PM-FC-5

       

5m

模场直径(MFD)为定值。它是相邻模场的1/e2功率电平位置直径。

产品型号

公英制通用

P1-488PM-FC-2

光纤跳线,FC/PC,488纳米,保偏,熊猫型,2米

P1-488PM-FC-5

光纤跳线,FC/PC,488纳米,保偏,熊猫型,5米

630纳米保偏FC/PC光纤跳线:熊猫型

Fiber Type

OperatingWavelength

CutoffWavelength

Min ExtinctionRatio

Max InsertionLoss

MFDa

Jacket

PM630-HP
(Panda)

620 - 850 nm

570 ± 50 nm

20 dB

1.2 dB

4.2 µm @ 630 nm

FT030-BLUE
(Ø3 mm)

模场直径(MFD)为定值。它是相邻模场的1/e2功率电平位置直径。

产品型号

公英制通用

P1-630PM-FC-1

Customer Inspired! 跳线,FC/PC,630纳米,保偏,熊猫型,1米

P1-630PM-FC-2

光纤跳线,FC/PC,630纳米,保偏,熊猫型,2米

P1-630PM-FC-5

光纤跳线,FC/PC,630纳米,保偏,熊猫型,5米

P1-630PM-FC-10

光纤跳线,FC/PC,630纳米,保偏,熊猫型,10米

780纳米保偏FC/PC光纤跳线:熊猫型

Fiber Type

OperatingWavelength

CutoffWavelength

Min ExtinctionRatio

Max InsertionLoss

MFDa

Jacket

PM780-HP
(Panda)

770 - 1100 nm

710 ± 60 nm

20 dB

1.0 dB

4.9 µm @ 780 nm

FT030-BLUE
(Ø3 mm)

模场直径(MFD)为定值。它是相邻模场的1/e2功率电平位置直径。

产品型号

公英制通用

P1-780PM-FC-1

Customer Inspired! 跳线,FC/PC,780纳米,保偏,熊猫型,1米

P1-780PM-FC-2

光纤跳线,FC/PC,780纳米,保偏,熊猫型,2米

P1-780PM-FC-5

光纤跳线,FC/PC,780纳米,保偏,熊猫型,5米

P1-780PM-FC-10

光纤跳线,FC/PC,780纳米,保偏,熊猫型,10米

980纳米保偏FC/PC光纤跳线:熊猫型

Fiber Type

OperatingWavelength

CutoffWavelength

Min ExtinctionRatio

Max InsertionLoss

MFDa

Jacket

PM980-XP
(Panda)

970 - 1550 nm

920 ± 50 nm

22 dB

0.7 dB

6.6 ± 0.5 µm @ 980 nm

FT030-BLUE
(Ø3 mm)

模场直径(MFD)为定值。它是相邻模场的1/e2功率电平位置直径。

产品型号

公英制通用

P1-980PM-FC-2

光纤跳线,FC/PC,980纳米,保偏,熊猫型,2米

P1-980PM-FC-5

光纤跳线,FC/PC,980纳米,保偏,熊猫型,5米

1064纳米保偏FC/PC光纤跳线:熊猫型

Fiber Type

OperatingWavelength

CutoffWavelength

Min ExtinctionRatio

Max InsertionLoss

MFDa

Jacket

PM980-XP
(Panda)

970 - 1550 nm

920 ± 50 nm

22 dB

0.7 dB

7.7 µm @ 1064 nm

FT030-BLUE
(Ø3 mm)

模场直径(MFD)为定值。它是相邻模场的1/e2功率电平位置直径。

产品型号

公英制通用

P1-1064PM-FC-2

光纤跳线,FC/PC,1064纳米,保偏,熊猫型,2米

P1-1064PM-FC-5

光纤跳线,FC/PC,1064纳米,保偏,熊猫型,5米

1310 nm保偏光纤跳线,FC/PC接头:熊猫型

Fiber Type

OperatingWavelength

CutoffWavelength

Min ExtinctionRatio

Max InsertionLoss

MFDa

Jacket

PM1300-XP
(Panda)

1270 - 1625 nm

1210 ± 60 nm

23 dB

0.5 dB

9.3 ± 0.5 µm
@ 1300 nm

FT030-BLUE
(Ø3 mm)

模场直径(MFD)为定值。它是相邻模场的1/e2功率电平位置直径。

产品型号

公英制通用

P1-1310PM-FC-2

光纤跳线,FC/PC,1310纳米,保偏,熊猫型,2米

P1-1310PM-FC-5

光纤跳线,FC/PC,1310纳米,保偏,熊猫型,5米

1550纳米保偏FC/PC光纤跳线:熊猫型

Fiber Type

OperatingWavelength

CutoffWavelength

Min ExtinctionRatio

Max InsertionLoss

MFDa

Jacket

PM1550-XP
(Panda)

1440 - 1625 nm

1380 ± 60 nm

23 dB

0.5 dB

10.1 ± 0.4 µm @ 1550 nm

FT030-BLUE
(Ø3 mm)

模场直径(MFD)为定值。它是相邻模场的1/e2功率电平位置直径。

产品型号

公英制通用

P1-1550PM-FC-1

Customer Inspired! 光纤跳线,FC/PC,1550纳米,保偏,熊猫型,1米

P1-1550PM-FC-2

光纤跳线,FC/PC,1550纳米,保偏,熊猫型,2米

P1-1550PM-FC-5

光纤跳线,FC/PC,1550纳米,保偏,熊猫型,5米

2000纳米保偏FC/PC光纤跳线:熊猫型

Fiber Type

OperatingWavelength

CutoffWavelength

Min ExtinctionRatio

Max InsertionLoss

MFDa

Jacket

PM2000
(Panda)

1850 - 2200 nm

1720 ± 80 nm

23 dB

0.5 dB

8.6 µm @ 2000 nm

FT030-BLUE
(Ø3 mm)

模场直径(MFD)为定值。它是相邻模场的1/e2功率电平位置直径。

产品型号

公英制通用

P1-2000PM-FC-2

光纤跳线,保偏,FC/PC,2000纳米,熊猫型,2米


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