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光纖準直器的原理和裝配介紹

發表時間:2021-09-30  |  點擊率:13
   光纖準直器是構成如隔離器和環形器等激光器件的重要元件,該器件由光纖和聚焦透鏡精確對準而成。它可以對光纖輸出的光束進行準直,或者將準直光束耦合到光纖中。
  光纖準直器的原理
  光纖準直器的基本原理是,將光纖端面置于準直透鏡的焦點處,使光束得到準直,然后在焦點附近輕微調節光纖端面位置,得到所需工作距離,因此準直器的工作距離與光纖頭和透鏡的間距 L相關。光纖準直器的設計方法是,根據實際需求確定準直器的工作距離,依據高斯光束傳輸理論,確定光纖頭和透鏡間距 L并計算光斑尺寸,然后依據光線理論計算準直器的點精度。
  光纖準直器的裝配:
  (1)采用斜端面插針耦合,可大大提高光纖準直器的回波損耗,當斜面傾角為8°01%增透膜時,光纖準直器的時,光纖準直器的自聚焦透鏡后端面鍍反射率為0.回波損耗可達60dB。采用斜端面插針耦合,主要是為了滿足器件高回波損耗的求,角度越大,準直器的回波損耗越大。但插針的端面角度越大,準直器的插入損耗就會越大(要求是:插入損耗越小越好,回波損耗越大越好),這和準直器要求的低插入損耗矛盾,對于準直器插入損耗而言,透鏡和毛細管是垂直端面最為理想。因此本文采用8°是針對環行器在這種互相制約關系下的一個折中。視應用場合不同其端面斜角可做成6°、8°、9°、11°或任何角度。
  (2)透鏡與光纖毛細管端面的間隙也主要是和器件高回波損耗有關,為了達到器件高回波損耗的要求,其間隙一般大于200μm,當間隙大于200μm,器件的回波損耗值近似達到理論上最大值。但透鏡和毛細管端面的間隙越大,同時會造成準直器的插入損耗增大,這又是一對矛盾,根據準直器圖紙的精度要求,其間隙是0.385mm,這同時能滿足高回波損耗的距離要求,也能使其插入損耗達到要求。準直器的插入損耗和回波損耗相比較而言,回波損耗更容易保證,因此在準直器裝配時,以其插入損耗為檢測依據,就是這個道理。
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