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光纤准直器的原理

发表时间:2021-07-26  |  点击率:130
   光纤准直器是构成如隔离器和环形器等激光器件的重要元件,该器件由光纤和聚焦透镜精确对准而成。它可以对光纤输出的光束进行准直,或者将准直光束耦合到光纤中。
  光纤准直器的原理
  光纤准直器的基本原理是,将光纤端面置于准直透镜的焦点处,使光束得到准直,然后在焦点附近轻微调节光纤端面位置,得到所需工作距离,因此准直器的工作距离与光纤头和透镜的间距 L相关。光纤准直器的设计方法是,根据实际需求确定准直器的工作距离,依据高斯光束传输理论,确定光纤头和透镜间距 L并计算光斑尺寸,然后依据光线理论计算准直器的点精度。
  光纤准直器的装配
  (1)采用斜端面插针耦合,可大大提高光纤准直器的回波损耗,当斜面倾角为8°01%增透膜时,光纤准直器的时,光纤准直器的自聚焦透镜后端面镀反射率为0.回波损耗可达60dB。采用斜端面插针耦合,主要是为了满足器件高回波损耗的求,角度越大,准直器的回波损耗越大。但插针的端面角度越大,准直器的插入损耗就会越大(要求是:插入损耗越小越好,回波损耗越大越好),这和准直器要求的低插入损耗矛盾,对于准直器插入损耗而言,透镜和毛细管是垂直端面最为理想。因此本文采用8°是针对环行器在这种互相制约关系下的一个折中。视应用场合不同其端面斜角可做成6°、8°、9°、11°或任何角度。
  (2)透镜与光纤毛细管端面的间隙也主要是和器件高回波损耗有关,为了达到器件高回波损耗的要求,其间隙一般大于200μm,当间隙大于200μm,器件的回波损耗值近似达到理论上最大值。但透镜和毛细管端面的间隙越大,同时会造成准直器的插入损耗增大,这又是一对矛盾,根据准直器图纸的精度要求,其间隙是0.385mm,这同时能满足高回波损耗的距离要求,也能使其插入损耗达到要求。准直器的插入损耗和回波损耗相比较而言,回波损耗更容易保证,因此在准直器装配时,以其插入损耗为检测依据,就是这个道理。
 
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