通信用光纖準直器 (fiber collimator) 由尾纖與(yu) 透鏡精確定位而成。它可以將光纖內(nei) 的傳(chuan) 輸光轉變成準直光(平行光),或將外界平行(近似平
行)光耦合至單模光纖內(nei) 。光纖準直器通過透鏡能實現將從(cong) 發散角較大(束腰小)的光束轉換為(wei) 發散角較小(束腰大)的光束,從(cong) 而以
較低損耗耦合進入其他光學器件。
摘要:光纖準直器 (fiber collimator) 由尾纖與(yu) 透鏡精確定位而成。它可以將光纖內(nei) 的傳(chuan) 輸光轉變成準直光(平行光),或將外界平行
(近似平行)光耦合至單模光纖內(nei) 。光纖準直器通過透鏡能實現將從(cong) 發散角較大(束腰小)的光束轉換為(wei) 發散角較小(束腰大)的光束,
從(cong) 而以較低損耗耦合進入其他光學器件。
一、光纖準直器原理
光纖端麵輸出的光近似為(wei) 束腰半徑較小,發散角較大的高斯光束。在兩(liang) 個(ge) 準直器進行耦合時,光束束腰在中間位置,耦合損耗最小,這
就是準直器所需要的工作距離。所以實際準直過程是將尾纖端麵放在準直透鏡的焦距位置,然後微調尾纖與(yu) 透鏡的距離,將準直後光束
的束腰放在工作距離,以保證耦合效率。
二、分類
光纖準直器主要有兩(liang) 種:
自聚焦透鏡G-LENS(Grin Lens),其特點是折射率分布徑向減小,能夠使其中傳(chuan) 輸的光線產(chan) 生連續折射,從(cong) 而實現匯聚。
球麵透鏡C-LENS(cylindrical lens),C-Lens可以更方便地設計端麵曲率來控製焦距,同時也因為(wei) 低成本在国产成人在线观看免费网站中更廣泛。
尾纖分類主要有三種:
PC (Physical Contact),物理接觸。PC是微球麵研磨拋光,插芯表麵研磨成輕微球麵。
UPC (Ultra Physical Contact),超物理端麵。UPC連接器端麵並不是完全平的,有一個(ge) 輕微的弧度。
APC (AngLED Physical Contact),斜麵物理接觸,光纖端麵通常研磨成8°斜麵。
插入損耗(insertion loss):PC、UPC和APC連接器的典型插入損耗應小於(yu) 0.3dB(較大值),典型值一般小於(yu) 0.2dB,UPC/PC連接
器通常更容易實現低插入損耗。
回波損耗(Return Loss):APC連接器的回波損耗通常優(you) 於(yu) UPC連接器,PC回波損耗為(wei) -45dB。UPC回波損耗一般是在-50dB(甚至
更高)。APC工業(ye) 標準的回波損耗為(wei) -60dB
三、工藝
光纖準直器的加工過程就是將尾纖(pigtail)與(yu) 準直透鏡(C-LENS)組裝在一起,精細控製兩(liang) 者之間的距離,將輸出光束的束腰調整
到需要的工作距離。
這個(ge) 過程中,需要注意:
1、APC的斜8度角要與(yu) C-LENS的斜8度角對齊,否則輸出的光束橢圓度將會(hui) 明顯降低。尾纖與(yu) 準直鏡在生產(chan) 加工過程中,一般會(hui) 在表
麵做出標記,以方便8度角的對準,也有一部分沒有標記。
2、由於(yu) APC8度角端麵的特性,從(cong) 尾纖輸出的光線中心方向將會(hui) 有一定的偏角,同樣在經過C-LENS後輸出的光線相對主光軸也將會(hui) 有
一個(ge) 的偏角(角度較小,依舊為(wei) 近軸光線),隻有這個(ge) 角度對上的時候,才能保證耦合效率。
而通過檢測來確定合適的工作距離,通常有兩(liang) 種方式:
1、通過將兩(liang) 端的器件按照實際工作需要直接對接(或反射),測量輸出的功率,來判斷耦合效率。在工作距離合適時,耦合效率最
高。
2、測量準直後輸出光束的光斑尺寸,通過光斑尺寸來判斷光束的特性,使束腰在理想的位置。
參數指標:
Wavelength(波長)
Insertion Loss(插入損耗)
Return Loss(回波損耗)
Tensile Load(拉伸荷載)
Working Distance(工作距離)。
四、相關(guan) 設備
在使用通過測量光斑的方法做光纖準直器的過程中,測量高斯光束尺寸的方法主要有刀口掃描法,ccd直接測量,套孔法等,其中
CCD方法精度較高,適用於(yu) 低功率光束測量使用。我們(men) 提供的光束分析儀(yi) ,就是用CCD方法。
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