光纤准直器的分析和比较

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光纤准直器的结构与参数

光纤准直器的结构与参数

•光纤准直器是光无源器件中的一个重要的组件,在光通信系统中有着非常普遍的应用。

它是由单模尾纤和准直透镜组成,具有低插入损耗,高回波损耗,工作距离长,宽带宽,高稳定性,高可靠性,小光束发散角,体积小和重量轻等特点。

可将光纤端面出射的发散光束变换为平行光束,或者将平行光束会聚并高效率耦合入光纤,是制作多种光学器件的基础器件,因此被广泛应用于光束准直,光束耦合,光隔离器,光衰减器,光开关,环行器,MM,密集波分复用器ES之中。

目录•光纤准直器的装配光纤准直器的结构与参数•光纤准直器的结构参数如图5 所示,因光纤头端面的8 度斜角,造成输出光束与准直器轴线存在夹角θ,称为点精度。

图6 所示为两准直器的理想耦合情况,二者的输出光场完全重合,其间距为准直器的工作距离Zw。

准直器输出高斯光束的束腰距离其端面Zw/2,束腰直径为2ωt,而高斯光束的发散角与其束腰直径成反比关系。

到此我们介绍了光纤准直器的三个主要参数:工作距离、点精度和光斑尺寸。

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。

光纤准直器的优点•低插损、高回损、尺寸小工作距离长、宽带宽高稳定性、高可靠性光纤准直器的装配•(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。

光纤准直器原理

光纤准直器原理

(5)一. 模型光纤准直器通过透镜能实现将从发散角较大(束腰小)的光束转换为发散角较小(束腰 大)的光束,从而以较低损耗耦合进入其他光学器件。

在这里,我们将从光纤中的出射光束 认为是基模高斯光束;光纤准直器基本模型如下:图1光纤准直器原理示意图其中,q i (i=0,1,2,3)为高斯光束的q 参数,q 参数定义为:i i;(i )q zR z1 2 ?w z丄2 22f“ z 上 w 0R zz, w z Wo .〔 一 , f7(2)z\ f图1中,qi (i=0,1,2,3)分别表示光纤端面,透镜入射面,透镜出射面,和出射光束的束腰处的q 参数,而w oi 和W 02分别表示透镜变换前后的束腰;I 表示光纤端面与透镜间隔,l w 为 准直器的设计工作距离。

二. 理论分析根据ABCD 理论,高斯光束q 参数经透镜变换后,工作距离:2Al B Cl D ACf i光纤准直器原理曾孝奇q 2Aq iCq i(3)2而且,q i q o 1, q 2 q 3 I w /2,q oi if i ,q 32• W 02i -if 2。

这样,我们可以得到经过透镜后的束腰大小:W 02(4)W oi2 严,Cf i Cl D 2(5)方程(5)是关于I 的二次方程,为使得I 有实根,方程(5)的判别式应该不小于零,从而 我们可以得到:AD BC 2ACf iC 2f i方程(6)表示准直器的工作距离有上限,就是一个最大工作距离 I wmax AD BC 2ACf i /C 2f i o 此时,我们得至U : I f 1 -。

C分析:不论对于何种透镜,准直器的出射光斑和工作距离都取决于透镜的传输矩阵ABCD ;对于给定的透镜,它们还跟入射光斑大小和光纤端面与透镜间的距离 I 有关,也就 是说,对于给定的入射光束和给定的透镜,我们可以通过在透镜焦距附近改变 I 来实现不同 的工作距离。

在实际制作准直器当中,我们正是通过这种方法来实现不同的工作距离的。

光纤准直器

光纤准直器

光纤准直器
光纤准直器 (collimator )是由尾纤与自聚焦透镜精确定位而成。

它可以将光纤内的传输的光转变成准直光(平行光),或将外界平行(近似平行)光耦合至单模或者多模光纤内。

特点应用
●低损耗
●低偏振敏感 ●抗环境变化●光纤通信系统 ●局域网
●CATV
●光纤传感器 ●测量仪器
光纤准直器是隔离器和波分复用器等在线光无源器件的基本元件,具有低插损和高回损特性,深圳兴博科技可为客户定制和批量供应各类光纤准直器,先进和高质量的镀膜还能保证准直器可以承受高功率。

性能参数
参数单位数值
工作波长nm1310,1550 or 1310/1550
工作波长范围 nm+/-40
工作距离mm5或者用户指定
典型插损dB0.16
最大插损dB0.2
最小回损dB60
最大PDL dB0.02
可承受拉力N5
光纤类型 SMF-28e或者多模光纤
工作温度 ℃ -5 to +70
储存温度 ℃-40 to +85
结构示意图
实物图。

光纤准直器的工作原理

光纤准直器的工作原理

光纤准直器的工作原理
光纤准直器是一种光器件,用于将入射的光束准直化,使其光线方向更加稳定和准确。

其工作原理基于光纤中的全反射现象和零模光束的特性。

首先,光纤准直器通常由一根光纤和一个光学透镜组成。

当入射光线进入到光纤中时,它会在光纤芯层和包层的分界面发生全反射,形成沿着光纤传输的光波导。

在光纤中,零模光束是指只有光的电场沿着光纤纵向分布的模式,而横向电场为零。

这种模式是光纤中最稳定的模式,在传输过程中衰减最小,方向也最稳定,因此被用于准
直器的设计中。

当光纤传输的光束到达准直器的末端时,它会被聚焦到一个小点上。

这个点的位置可
以通过调整透镜的位置来调整。

因为光束是一个零模光束,所以这个被聚焦的点会非常稳定,可以作为准直后的光线输出。

光纤准直器的优点在于,它可以将任意入射方向的光线都准直化。

这对于很多光学系
统来说都非常重要,特别是需要进行高精度测量和控制的系统。

另外,由于光纤的柔性和
小体积,光纤准直器也很容易被集成到光学系统中。

光纤准直器参数

光纤准直器参数

光纤准直器参数
光纤准直器是一种重要的光学器件,用于将光纤输出的光束准直成一束平行光。

其参数对于保证系统的稳定性和性能具有重要意义。

1. 波长范围:光纤准直器的波长范围是指其可以使用的光波长范围。

不同的准直器有不同的波长范围,需根据实际需求选择。

2. 输出光斑形状:光纤准直器的输出光斑形状应该尽可能接近于一个理想的平行光束,以提高系统的传输效率和稳定性。

3. 插入损耗:插入损耗是指光纤准直器插入系统后引起的光功率损失。

准直器的插入损耗应尽可能小,以保证系统的传输效率。

4. 回波损耗:回波损耗是指光纤准直器对反射光的抑制能力。

准直器的回波损耗应尽可能大,以减少反射光对系统的影响。

5. 机械结构:光纤准直器的机械结构应稳定可靠,能够承受一定的机械应力和热应力,以确保长期使用的稳定性和可靠性。

6. 环境适应性:光纤准直器应能够在一定的温度、湿度、气压等环境下稳定工作,以保证系统的可靠性和稳定性。

7. 兼容性:光纤准直器应能够与各种不同类型的光纤、透镜等光学器件配合使用,以实现系统的集成和优化。

光纤准直器论文(中英文)

光纤准直器论文(中英文)

目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2准直器的应用 (2)1.3本论文研究的目的及意义 (2)1.4本论文研究的内容 (3)第二章光纤传输基本理论概述 (4)2.1单模光纤概述 (4)2.1.1单模光纤基础 (4)2.1.2 单模光纤的传输模式 (5)2.1.3 模场直径 (6)2.1.4单模光纤的优缺点 (7)2.2多模光纤概述 (7)2.2.1多模光纤基础 (7)2.2.2多模光纤的传输模式 (8)2.2.3多模光纤的优缺点 (8)第三章光纤准直器的理论分析 (10)3.1单模光纤熔接渐变折射率多模光纤法 (10)3.1.1渐变折射率光纤传输性质分析 (10)3.1.2扩芯光芯的制造和光耦合实验 (12)3.1.3耦合效率理论计算及结果比较 (13)3.2加热掺杂扩散法 (15)3. 2.1 加热扩芯光纤的设计分析 (15)3.2.2参考实验测试与分析 (16)第四章总结展望 (18)摘要光纤准直器适用于单模光纤,包括具有光线可以进出的扩展模式。

在光纤进入的一端它的孔径很小,而在光纤出射的一端它的孔径很大。

准直器的另一部分部分可以保持光线的扩展。

它纤芯直径等同于或者更大于具有模式扩展光纤部分,因此在这种纤芯中传输的光纤保持不变。

介绍了两种可以增大单模光纤模场直径并出射准直平行光束的扩芯光纤的原理和制作方法。

分析了单模光纤熔接渐变折射率多模光纤法通过改变渐变折射率多模光纤的长度和自聚焦参量实现模场扩大缩小的原理,扩芯光纤模场直径扩大到16.6um,出射光束平行效果较好,轴向耦合容限比单模光纤扩大了近6倍。

加热扩芯光纤则是通过控制加热温度和加热时间直接使单模光纤掺杂物质发生扩散,从而实现扩束和光束准直,模场直径达到15.4um,横向、轴向耦合容限都比单模光纤有很大提高。

因此扩芯光纤可以简化单模光纤的耦合对准过程,用来制作新型的单模光纤或掺铒光纤连接器,也可以用于其它光器件中与单模光纤的准直。

多模光纤准直器规格书

多模光纤准直器规格书

多模光纤准直器规格书
产品名称:多模光纤准直器
规格书
1. 产品简介
多模光纤准直器是一种用于调整光束直径和平行度的光学器件,适用于多模光纤通信和传输系统。

本产品具有高传输效率、低插损和稳定性等优点。

2. 技术规格
2.1 光纤类型:多模光纤
2.2 波长范围:400nm~1600nm
2.3 最大输入功率:10mW
2.4 插入损耗:≤0.5dB
2.5 准直度:≤1 mrad
2.6 耦合效率:≥90%
2.7 工作温度:-10℃~+70℃
2.8 存储温度:-40℃~+85℃
3. 外观和尺寸
3.1 外观:圆柱形
3.2 尺寸:直径 X 长度(单位:毫米)
4. 主要特点
4.1 高传输效率:采用优质光学材料,保证光的传输效率。

4.2 低插损:精密加工工艺和优化设计,确保插入损耗最小化。

4.3 稳定性:可靠的组装工艺和材料选择,提供稳定性和长寿命。

5. 应用领域
5.1 光通信系统
5.2 光纤传输系统
5.3 光学测量和检测
5.4 科研实验室
6. 供货周期
根据客户需求和订单数量进行协商,一般在确认订单后10-20个工作日内发货。

7. 售后服务
提供一年质保服务,如发现产品质量问题,请及时联系我们的售后服务部门。

备注:本规格书仅供参考,如需详细信息,请与我司销售代表联系。

新型三件套准直器的设计及优势

新型三件套准直器的设计及优势

新型三件套准直器的设计及优势作者:于海珍肖石林张明关键词:准直器自聚焦透镜C透镜玻璃棒工作距离光斑插损指向精度一、引言光纤准直器是光纤通信系统的最基本光学器件,其作用是把光纤中发散的光束变成准直光,使其以非常小的损耗耦合到光纤中。

许多无源器件都是在一对准直器之间插入光学元件制作而成的。

常规的准直器结构为两件套式,即由光纤头和一个起准直作用的透镜组成,目前准直透镜主要有两种:自聚焦透镜和C透镜。

随着通讯网络的不断发展,现在对支撑光通讯网络的媒质——各种器件提出了许多新的要求,对于光的偶合和准直方面也出现了一些更高的要求。

比如目前很多应用都需要大工作距离、大光斑。

特别对大容量的矩阵光开关来说,例如1024*1024MEMS,由于在传输过程中相互偶合的次数特别多、相互传输的距离特别长,有时会达到1000mm。

常规的准直器工作距离达到1000mm时损耗会达到15dB左右,这对于光通讯来说是很难接受的。

常规0.23p的自聚焦透镜准直器,其最大工作距离仅70mm左右,理论上可将节长缩短来增加工作距离,如将节长缩短为0.05p,其最大工作距离也仅约400mm,且此时透镜太短难以加工,插损等指标也较差。

常规C透镜准直器的最大工作距离约300mm左右,如果要达到大工作距离、大光斑的要求,如工作距离500mm、光斑0.5mm,理论上一个长度约9.7mm、曲率半径约4.2mm的C透镜可以满足此要求,但实际做出来的参数会很差,因为透镜较长不利于加工及准直器的装配;另外光束到达透镜球面时偏离中心的距离较大,偏离旁轴成像条件,使得出射光的椭圆度增加,从而插损和指向精度也增大;再者,采用长透镜温度性能也不稳定。

若将光纤头和透镜间的距离拉得很长如3mm,理论上4.7mm长的C 透镜也可以满足以上要求,但此时光在光纤头与透镜间的空气中会发散得很厉害,插损将很大,指向精度及光斑等指标也会很差。

实际上根据经验,光纤头与透镜之间的距离通常仅为0.1~0.3mm。

准直器

准直器

尾纤型光纤准直器/光纤自聚焦透镜2mm,4mm,8mm直径 1.6mm直径(放大) 12mm直径_:• 光学器件封装光纤输出• 光源-光纤耦合• 光纤-光电二极管耦合• 其他领域_产品特点:____• 各种工作波长可选____• 各种光束直径选择____• 多种透镜可选.____• 单模光纤,多模光纤,保偏光纤可选____• 低插入损耗,低回波反射____• 高功率处理能力_:本公司提供全系列的光纤准直器和光纤自聚焦透镜,产品具有低的背向反射,用来准直出纤光束达到想要的光束直径,广泛应用于激光二极管,光电二极管探测器,声光调制器等光学器件相配合的系统中. 光纤准直器和光纤自聚焦透镜可以成对使用,用来把光耦合进/出其他光学器件.因此,他们是其他器件光纤耦合封装的理想器件光纤准直器的准直光束直径(Collimated Beam Diameter,简称BD)和全发散角(Full Divergence Angle,简称DA),与透镜的焦距长度(f),光纤的纤芯直径(a),以及光纤的数值孔径(NA)有关.公式如下:BD(mm) = 2 x f(mm) x NA; DA(mrad)=a(um) / f(mm)光纤准直器的工作原理:NA: 光纤的数值孔径; a: 光纤的芯径; BD: 光束直径; DA: 发散角度; f: 透镜的焦距Connet Fiber OpticsConnet Fiber Optics技术指标:_:对于光纤自聚焦透镜, 准确的利用公式计算光斑直径(Spot Diameter,简称SD ),放大因子(Magnification Factor 简称M ),和工作距离(Working Distance 简称WD )比较困难, 而且这些参数和使用的透镜有关. 作为近似的计算,我们可以利用几何光学透镜公式:其中,o 和I 分别表示物体和成像的距离,利用以上的公式,可以决定应该使用什么样的透镜. 自聚焦透镜的工作原理:主要技术参数单位指标 工作波长范围 (可选范围) nm 180~2000回波反射 dB -25, -40, -50,-60dB 可选偏振消光比 dB 20, 25, 30 可选 光束直径 mm 0.2~22mm 可选 光斑直径 um 可以小到5um 波峰畸变1/4波长-1/10波长插入损耗典型值(尾纤型) dB<0.6dB(60mm 距离); <0.3dB (10mm 距离)技术指标说明: ¾ 用户可以指定180nm~2000nm 波长范围内的各种波长¾ 用户可以要求达到的回波反射的指标.其中60dB 的回波反射指标只针对1310nm 和1550nm 波长. ¾ 偏振消光比用户可以指定需要达到的消光比¾用户根据自己的要求定购需要达到的光束直径值,不同的光束直径需要不同的透镜来实现,具体要求,请联系本公司的销售人员,他们会为您选择合适的透镜.Connet Fiber Optics订货信息:尾纤型光纤准直器订货信息尾纤型光纤自聚焦透镜订货信息LPC-0A-W-a/b-F-BD-f-BL-X-JD-LA: 准直器的封装直径,长度 1: 4.0mm 直径金属封装无法兰 2: 33mm 直径带可拆卸法兰 3: 20mm 直径带可拆卸法兰 4: 8.0mm 直径金属封装无法兰 5: 2.5mm 直径金属封装标准长度 6: 2.5mm 直径金属封装小尺寸 7:1.6mm 直径金属封装无法兰8:12mm 直径x50mm 长金属封装无法兰 xxxx: 工作波长,用nm 表示,例如: 633等 a/b: 光纤的芯径/包层直径:例如9/125um.参考光纤表或者联系我们的销售人员 F: 光纤类型 M: 多模光纤 P: 保偏光纤 S: 单模光纤BD: 光束直径,例如: 20代表20mm f: 透镜的焦距和类型,参考下表 BL: 回波反射:20dB 或者35dB:多模光纤25,40,50,60dB.单模光纤/保偏光纤其中60dB 适合1310nm 和1550nm. X: 连接器类型: FC/PC,FC/UPC,FC/APC, SC/PC, SC/APC, SMA905, SMA906, ST. JD: 光纤外护套类型 1: 900um 护套 3: 3.0mm PVC 3A: 3.0mm 加强型光缆 3S: 3.0mm 不锈钢外护套 5A: 5.0mm 加强型光缆 5S: 5.0mm 不锈钢外护套 L: 尾纤长度,例如1=1米LPC-0A-W-a/b-F-M-WD-f-BL-X-JD-LA: 自聚焦透镜的封装直径,长度 1: 4.0mm 直径金属封装无法兰 2: 33mm 直径带可拆卸法兰 3: 20mm 直径带可拆卸法兰 4: 8.0mm 直径金属封装无法兰 5: 2.5mm 直径金属封装标准长度 6: 2.5mm 直径金属封装小尺寸 7:1.6mm 直径金属封装无法兰8:12mm 直径x50mm 长金属封装无法兰 xxxx: 工作波长,用nm 表示,例如: 633等 a/b: 光纤的芯径/包层直径:例如9/125um.参考光纤表或者联系我们的销售人员 F: 光纤类型 M: 多模光纤 P: 保偏光纤 S: 单模光纤M: 放大因子Magnification factor WD:工作距离,单位mm f: 透镜的焦距和类型,参考下表 BL: 回波反射:20dB 或者35dB:多模光纤25,40,50,60dB.单模光纤/保偏光纤其中60dB 适合1310nm 和1550nm.X: 连接器类型: FC/PC,FC/UPC,FC/APC, SC/PC, SC/APC, SMA905, SMA906, ST. JD: 光纤外护套类型 1: 900um 护套 3: 3.0mm PVC 3A: 3.0mm 加强型光缆 3S: 3.0mm 不锈钢外护套 5A: 5.0mm 加强型光缆 5S: 5.0mm 不锈钢外护套 L: 尾纤长度,例如1=1米_:如何选购定做的产品:本公司可以根据用户的要求提供更多的定做产品,在选择定做的高功率光纤跳线时请明确下面的问题,或者和我们的销售人员联系,以明确您的具体需求:1.您需要的是光纤准直器还是光纤自聚焦透镜?2.光纤准直器:您需要的光束直径?(mm)发散角?(mrad)3.光纤自聚焦透镜:您需要的工作距离?(mm)光斑尺寸?(mm)4.您需要的是单模光纤,多模光纤还是保偏光纤?5.您需要什么样的连接器?SMA905还是FC?说明:定做的产品可能因为需要特殊的材料和更多的时间,所以会比标准产品的价格更高.交货周期也可能有一定的影响. 我们会在给您提供的报价中指出.Connet Fiber Optics光纤准直器/光纤自聚焦透镜使用的透镜类型1>格林透镜(GRIN lenses):可选波长400-1600nm, 低成本Connet Fiber Optics2>消色差透镜(Achromatic lens):可见光领域,或者多个波长耦合到一根光纤中Connet Fiber Optics3>非球面透镜(Aspheric lenses)适合于红外波长,需要出色的偏振保持特性等场合,400-1600nmConnet Fiber Optics4>平透镜或者双凸透镜,适合于紫外波长非常高功率耦合到多模光纤的场合,180-1600nmConnet Fiber Optics。

光纤准直器的应用场景

光纤准直器的应用场景

光纤准直器的应用场景1.引言1.1 概述光纤准直器是一种重要的光学器件,广泛应用于现代通信领域。

它的作用是将光束从一个光纤引导到另一个光纤,同时保持光束的方向性和强度。

光纤准直器可以校正和调整光束的传输方向,使得光信号能够更加稳定和高效地传输。

随着通信技术的飞速发展,光纤准直器在光纤通信系统中扮演着至关重要的角色。

在光纤通信领域,大量的光纤准直器被广泛应用于光纤接续、光纤耦合和光纤放大等环节。

它们能够确保光信号在不同的光纤之间的传输损耗最小化,并且保持光束的方向性和聚焦度。

光纤准直器的高精度和稳定性使得光纤通信系统能够实现更高的传输速率和更远的传输距离。

除了光纤通信领域,光纤准直器还在其他多个领域中得到广泛应用。

例如,在激光加工和材料加工领域,光纤准直器可以用于将激光束引导到加工点,并保持束径的稳定和聚焦度的均匀性。

在医疗器械和生物医学领域,光纤准直器可以应用于激光治疗、光传感和光学成像等方面。

它们能够有效地将光信号引导到特定的组织或器官,并实现对患者的准确治疗和诊断。

综上所述,光纤准直器作为一种重要的光学器件,在通信领域和多个其他领域都有着广泛的应用。

它们的原理和工作方式使得光信号能够稳定地传输,并且在传输过程中保持较小的损耗和较高的方向性。

未来随着科技的不断创新和发展,相信光纤准直器在更多领域将会有更广泛的应用。

1.2 文章结构本文将分为引言、正文和结论三个部分来论述光纤准直器的应用场景。

在引言部分,将对光纤准直器的概述进行介绍。

首先会简要概述光纤准直器的定义和作用,即通过光纤准直器可以使光线在光纤中沿着特定方向传播而不发生偏折,从而提高光纤传输效率。

接着会介绍文章的结构,并明确本文的目的,即探讨光纤准直器在不同领域的应用场景。

接下来的正文部分,将重点阐述光纤准直器的工作原理和工作方式。

首先会详细解释光纤准直器的原理,包括使用何种方法来实现光线的准直,并介绍常见的光纤准直器的结构和工作原理。

通信电子中的光纤准直技术

通信电子中的光纤准直技术

通信电子中的光纤准直技术光纤通信市场的兴起给我们的生活带来了很大的便利,微信、支付宝等数字化时代的出现让人们体验到了前所未有的移动互联网便利。

这一切都是因为通信电子技术的发展,而光纤准直技术则是光纤通信中至关重要的一环,下面为大家讲解一下光纤准直技术。

一、光纤准直技术的基础原理在光纤通信中,信息传输都是通过光信号进行的,而光信号需要经过光纤进行传输。

由于光信号的波长非常短,如果光纤的准直度不高,就会导致信号损失,影响信息的传输质量。

因此,我们需要在光纤的制造中采用光纤准直技术,以确保光信号的高传输质量。

光纤准直技术基于马克斯韦方程组和光学准直原理,通过精密的计算和控制,将光纤的损耗降低到最小,提高信号传输的准确率和速度。

二、光纤准直技术的实现方法光纤准直技术的实现方法包含多种技术手段,下面为大家介绍几种常见的方法。

1. 热拉伸法热拉伸法是通过控制光纤的温度和拉伸程度来改变光纤的损耗和传输特性。

在这个过程中,我们可以先将光纤进行加热处理,然后再将其进行拉伸,以改变其光学特性。

通过仔细控制加热和拉伸的过程,我们可以得到更为稳定和准确的光纤。

2. 光纤拉伸法这种方法是通过纤芯的双向拉伸以及拉伸后光纤的电子束辐射去降低光纤的损耗和散射率。

这种方法要求的设备和技术要求相对较高,但是效果非常显著,被广泛应用于制造成本较高的光纤。

3. 相位调控法相位调控法是通过改变光纤的相位差,以达到修正光信号的效果。

实现这个方法需要使用光学相移器,通过调整相位调控器中的反射物来改变光纤中的相位差。

虽然这种方法需要精密的控制,但效果值得我们去掌握。

三、光纤准直技术的应用随着光纤通信技术的发展,光纤准直技术已经被广泛应用于各种光纤通信的场合。

在下面,我们举几个例子。

1. 光纤通信光纤通信是光纤准直技术最主要的应用之一。

在光纤通信中,信号的传输速率非常快,但是需要光纤的准直度非常高,才能够保证通信的质量。

通过采用各种准直技术,我们可以制造出更为稳定和准确的光纤,以保存更多的数据信息。

02 光纤准直器ppt课件

02 光纤准直器ppt课件
4
近高斯光束
原理——示意图
束腰半径小 发散角大
腰斑较大 发散角小
Fiber Pigtail 光纤尾纤
折射率径向变 Grin Lens Glass Sleeve 化示意图 (1/4透镜) 玻璃套管
5
种类首页
6
种类——综述
• C-Lens光纤准直器: Cylindrical-Lens,球端面透镜技术准直器 • G-Lens光纤准直器: Grin Lens,斜端面折射率径向渐变技术准 直器
准直器学习剪辑
张植俊俊 magogo@
1
目录
原理 种类 参数指标 工艺
2
原理首页
3
ห้องสมุดไป่ตู้ 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相关。 光纤准直器 的作用是将光纤输出的束腰半径较小而发散角较大 的 近似高斯光束转化为腰斑较大而发散角较小的光束, 以增加 对轴向间距的容查从而提高光纤与光纤之间的 耦合效率,这样 可使两准直器之间保持较长的距离, 可以插入光学元件以实现 器件性能。如下图所示;
C-Lens 可通过增大端面曲率半径来增加工作距离,比GLens 改变参数相对容易,长工作距离应用中具有优势,而在 普通应用中,也因其成本优势受到欢迎。只是在Filter 型WDM 中,需要在透镜的端面粘贴滤波片,Grin-Lens端面为平面易 于贴片。
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参数指标首页
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参数指标——典型参数
1. Wavelength(波长) = 1520 ~ 1580 nm 2. Insertion Loss(插入损耗) < 0.15 dB 3. Return Loss(回波损耗) > 65 dB 4. Tensile Load (拉力)> 5 N 5. Working Distance(工作距离): 10 mm

准直镜在光路中的作用-概述说明以及解释

准直镜在光路中的作用-概述说明以及解释

准直镜在光路中的作用-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:准直镜是一种光学元件,具有将发散光线聚焦成平行光线的作用。

在光学系统中,准直镜起着重要的作用,可以有效改善光路的质量和稳定性。

本文将重点探讨准直镜在光路中的作用,包括其定义、种类以及在不同领域中的应用。

通过深入了解准直镜的原理和特性,能够更好地理解其在光学系统中的重要性和作用机制。

通过本文的阐述,读者将能够更全面地认识准直镜在光学领域中的重要性及其广泛的应用价值。

1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。

在引言部分中,将简要概述准直镜在光路中的作用,介绍文章的结构和写作目的。

在正文部分,将详细阐述准直镜的定义、在光路中的作用以及不同种类的准直镜。

结合相关理论知识和实际应用,探讨准直镜在光学系统中的重要性和影响。

最后,在结论部分对准直镜的重要性进行总结,展望准直镜在未来的应用领域,并总结全文的观点和结论。

通过这样的结构安排,可以全面深入地探讨准直镜在光学领域中的重要作用,为读者提供详尽的相关知识和信息。

1.3 目的本文的主要目的是探讨准直镜在光学系统中的重要作用。

准直镜作为光学领域中常用的元件之一,具有聚焦、改变光线方向和平行化光线等功能。

通过对准直镜的定义、作用机理以及种类进行详细介绍,希望能够帮助读者更深入地理解准直镜在光路中的作用和重要性。

同时,本文还将展望准直镜在未来的应用领域,并对准直镜的发展趋势进行探讨。

希望通过本文的阐述,可以为读者提供一些启发和思考,促进对光学系统中准直镜的更深入认识和应用。

最终实现推动光学技术的发展和创新的目的。

2.正文2.1 准直镜的定义准直镜是光学系统中常用的一种光学元件,通常由一个平面镜片组成,在镜片的一面涂有一层光学膜。

准直镜的主要作用是将入射光线准直,使其通过镜片后在光轴上成为平行光线。

这样可以使光线在系统中传播时保持方向稳定,提高光路的精度和稳定性。

准直镜通常用于激光器、显微镜、望远镜等光学系统中,起到改善光线传播质量、减小光斑大小、提高成像精度等作用。

光纤准直器端面与反射镜之间的距离和输出光功率的关系与仿真

光纤准直器端面与反射镜之间的距离和输出光功率的关系与仿真

光纤准直器端面与反射镜之间的距离和输出光功率的关系与仿真光纤准直器是光通信领域中非常重要的器件之一。

它的作用是将传输过程中光信号进行准直,确保光信号的输出功率和质量。

而光纤准直器的端面与反射镜之间的距离对于输出光功率起到了重要的影响。

首先,我们来了解一下光纤准直器的原理。

光纤准直器由一个小孔和一个光纤组成,其中小孔可以看作是反射镜。

当光信号通过光纤进入准直器时,会经过小孔反射出来,然后再次被光纤收集。

因此,光纤准直器的端面与反射镜之间的距离决定了光信号的反射和收集效果。

为了探究端面与反射镜距离对输出光功率的影响,我们进行了一系列的仿真实验。

首先,在仿真软件中,我们设置了不同的端面与反射镜距离,并通过光纤传输不同频率的光信号。

在每个距离下,我们记录了输出光功率的数值。

实验结果表明,当端面与反射镜之间的距离较大时,输出光功率较小。

这是因为在较大距离下,光信号无法很好地被反射回光纤中,导致输出功率减弱。

相反,当端面与反射镜的距离较小时,输出光功率较大。

这是因为在较小距离下,光信号可以更好地被反射回光纤中,增强输出功率。

此外,我们还发现了一个重要的现象,即输出光功率与端面与反射镜距离的关系不是线性的。

具体来说,当距离较小时,输出光功率的增加速度较快;而当距离较大时,输出光功率的增加速度较慢。

这是因为当距离较小时,光信号与反射镜的反射面更加接近,反射效果更好,因此输出光功率增加较快。

而当距离较大时,由于反射面与光纤的距离增大,反射效果减弱,从而导致输出光功率的增加变得缓慢。

综上所述,光纤准直器端面与反射镜之间的距离对输出光功率具有重要影响。

我们应该通过合适的调节距离来获得期望的光功率输出。

这一研究对于光纤准直器的设计与优化具有重要的指导意义,并有助于提高光通信系统的传输性能和稳定性。

随着技术的不断发展,相信光纤准直器的性能将会得到进一步提升,为光通信行业带来更多的创新和发展。

单纤准直器的原理

单纤准直器的原理

单纤准直器的原理
单纤准直器是一种用来调整光波传输的设备,其主要作用是使一个光纤的光线正好沿着光轴传输,达到准直效果。

其具体原理如下:
1. 光束进入单纤准直器内部后,会通过一个小孔口进入其中,形成一个初始波前。

2. 在经过一个小孔之后,光线进入到一条直径很小的准直光纤中,光线会被迫沿着准直光纤的光轴传输。

3. 在准直光纤的另一端,光线通过一个调节装置,如调平镜,可以调整光线的位置和方向,使其与另一条光纤的光轴对准。

这样就可以将两条光纤连接起来,使它们之间的光线互相传输。

4. 单纤准直器还具有自适应功能,可以通过内置的反馈回路来实时监测光线的偏转情况,并对其进行精确的调整。

这种调整可以微调光线的角度和位置,以确保其与接收器的光轴对准,从而提高传输效率和质量。

总之,单纤准直器利用反射和折射的原理,通过精确调整光线的方向和位置,实现了光纤之间的精确连接和高效传输。

C-lens光纤准直器点精度优化分析

C-lens光纤准直器点精度优化分析

Vol. 46 No. 4Aug. 2020第46卷第4期2020年8月空间控制技术与应用Aerospace Control and ApplicationDOI : 10.3969/j .issn. 1674-1579. 2020. 04. 012C-lens 光纤准直器点精度优化分析!贾大功1!,冀雄涛*1,曲 强2,刘继奎2收稿日期:2020-5-22 ;录用日期:2020-07-27.Manuscripi received May 22,2020 ; accepted July 27,2020.国家自然科学基金资助项目(U1813207)-National Nature Science Foundation of China ( U1813207).1•天津大学精密仪器与光电子工程学院,微光机电系统技术教育部 重点实验室,天津300072 ;2.北京控制工程研究所,北京100090.1. Colleee of Precision Instrumeni and Opto-Electronics Engineering, Key Laboratora of Micre Opto-Electre Mechanical System Technology, Ministry of 13x 00011, Tianjiv University , Tianjin 300072 , China ;2. Beijing In ­stitute of Control Enyineeriny , Beijing 100090 , China.* 通信作者.E-maV : dagongjia@ tju. edu. cn摘 要:利用矩阵光学理论中的传输矩阵法,给出了 C-lens 结构参数与点精度之间的函数关系式.基于该公式,论文讨论了 C-lens 透镜的光纤出射点到倾斜面的距离@、C-lens 透镜折射率n b 、光端面和C-lens 端面倾角&球面曲率半径R 以及长度L 等结构参数变化时对点精度的影响,计算结果表明:在@固定的情况下,人和L 的调整范围都较小,当@ =0.2 m m 时,R 、L 改变引起点精度的改变 量分别为0.019。

gpl20795注释

gpl20795注释

gpl20795注释(实用版)目录1.GPL20795 概述2.GPL20795 的注释3.GPL20795 的应用场景4.GPL20795 的优缺点分析5.总结正文一、GPL20795 概述GPL20795 是一种光学元件,具有较广泛的应用领域,如光学通信、光纤网络、光纤传感器等。

它具有较高的光学性能和良好的可靠性,能够在各种环境下稳定工作。

二、GPL20795 的注释GPL20795 是一种光纤准直器,主要用于光纤通信系统中的光信号传输和光路调整。

它能够将光信号从一个光纤传输到另一个光纤,并在传输过程中对光信号进行调整,以保证光信号的质量和稳定性。

三、GPL20795 的应用场景GPL20795 在光纤通信系统中有着广泛的应用,例如在光纤网络中的光信号传输和分配,以及在光纤传感器中的光信号处理等。

此外,它还可以用于光纤激光器、光纤放大器等光学元件的研发和生产中。

四、GPL20795 的优缺点分析GPL20795 具有以下优点:1.高光学性能:GPL20795 具有较高的光学性能,能够在各种环境下稳定工作,保证光信号的质量和稳定性。

2.良好的可靠性:GPL20795 具有良好的可靠性,能够在长时间内连续稳定工作,无需频繁更换。

3.多种应用场景:GPL20795 可以应用于多种光纤通信系统中,具有较广泛的应用领域。

然而,GPL20795 也存在一些缺点:1.制作工艺复杂:GPL20795 的制作工艺较为复杂,需要高精度的加工设备和专业的技术人才。

2.成本较高:由于制作工艺复杂,GPL20795 的成本较高,可能会限制其在一些低成本应用场景中的使用。

五、总结GPL20795 是一种具有较高光学性能和良好可靠性的光纤准直器,广泛应用于光纤通信系统中。

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文章来源: /schemes/scheme-27.htm
在自由空间型的光无源器件(如光隔离器、光环形器、光开关等)中,输入和输出光纤端面必须间隔一定距离,以便在光路中插入一些光学元件,从而实现器件功能。

从光纤输出的高斯光束(实际为近高斯光束,可以高斯光束近似处理),束腰半径较小而发散角较大,两根光纤之间的直接耦合损耗对其间距极其敏感,光纤准直器扮演这样一种功能,将从光纤输出的光准直为腰斑较大而发散角较小的光束,以增加对轴向间距的容差,如图 4 所示,从图 2(c)(d)亦可看出准直器对轴向容差的改善。

光纤准直器的结构和参数
光纤准直器的结构参数如图 5 所示,因光纤头端面的 8 度斜角,造成输出光束与准直器轴线存在夹角θ,称为点精度。

图 6 所示为两准直器的理想耦合情况,二者的输出光场完全重合,其间距为准直器的工作距离Zw。

准直器输出高斯光束的束腰距离其端面Zw/2,束腰直径为2ωt,而高斯光束的发散角与其束腰直径成反比关系。

到此我们介绍了光纤准直器的三个主要参数:工作距离、点精度和光斑尺寸。

光纤准直器的设计方法
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。

具体设计步骤如下:
a) 确定所需工作距离Zw;
b) 列出从光纤端面至输出光束束腰位置的近轴光线传输矩阵;
下面以 Grin-Lens准直器为例:
c) 列出输出光束束腰位置的 q 参数;
高斯光束的传输可用 q 参数及 ABCD法则来描述,如下图公式所示:
一般考虑光纤端面高斯光束的模场半径为ω0且波面曲率半径为R0=∞,因此光纤端面的q参数为:
根据 ABCD法则,输出光束束腰位置的 q 参数为:
d) 确定光纤头与透镜间距 L;
在输出光束束腰位置,波面曲率半径为R3=∞即 1/q3的实部为 0
纵观以上推导过程,q3中只包含一个变量L。

因此可依据上面的公式确定间距L计算光斑尺寸和点精度;
e)根据确定的间距L,可由q3计算光斑尺寸:
点精度可用光线追迹的方式计算。

光纤准直器常用 0.23 节距的 Grin-Lens,就是为了能够通过微调间隙 L 而得到不同工作距离的光纤准直器,C-Lens的长度选择,也应作类似考虑。

光纤准直器的分析和比较
Grin-Lens 最早用于光纤准直器的准直透镜,NSG 公司是最早的供应者,目前国内的上海中科光纤通讯器件有限公司、西安飞秒光电科技有限公司和西安同维通信技术有限公司均能供应Grin-Lens。

CASIX公司的罗勇将 C-Lens引入光纤准直器,因成本优势而得到顾客欢迎。

前面已经提到,准直器的工作距离与光纤头和透镜间距 L相关,增加间距 L可增加工作距离,但是对一个确定的准直透镜,工作距离不能无限增加。

当光纤端面在透镜焦点附近调节时,光斑尺寸变化较大,然而将光纤端面置于透镜焦点上(此时工作距离接近 0),计算所得光斑尺寸仍有参考作用,有助于估算确定的透镜参数所能得到的光斑尺寸。

点精度随光纤头位置变化不大,取间距 L等于透镜焦距所得点精度可作为其他情况的近似。

下面针对 Grin-Lens和 C-Lens,分析工作距离、光斑尺寸和点精度与透镜参数的关系。

a) 工作距离限制
对(10)式稍作变换,得到一个关于 L 的一元二次方程,该方程有解(两个解中接近于透镜焦距的解才是我们所需要的)的条件是满足系数条件式
其中系数a、b、c与透镜参数相关且包含工作距离Zw,因此由上式可得到工作距离的限制条件:
光斑尺寸
取间距 L等于透镜焦距,得到光斑尺寸如下:
c) 点精度
取间距 L等于透镜焦距,得到准直器点精度如下:
以上关于光斑尺寸和点精度的计算是基于间距L等于透镜焦距,其结果仅作为选择透镜参数时的参考,
精确的计算可依照上述光纤准直器的设计方法进行。

C-Lens 可通过增大端面曲率半径来增加工作距离,比 Grin-Lens 改变参数相对容易,因此在长工作距
离应用中具有优势,而在普通应用中,也因其成本优势受到欢迎。

但是在 Filter 型 WDM 中,需要在透镜
的端面粘贴滤波片,Grin-Lens因其端面为平面而占绝对优势。

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