光纤准直器原理
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。
光电自准直仪原理
光电自准直仪原理
嘿，朋友们！今天咱来聊聊光电自准直仪原理，这玩意儿可神奇啦！
你想想看啊，光电自准直仪就像是一个超级敏锐的眼睛，能精准地捕捉到各种细微的变化。
它主要是利用了光的直线传播特性呢。
就好像你在黑暗中拿着手电筒，那束光直直地射出去，不会拐弯抹角。
光电自准直仪里面有个光源，这光源就像一个小太阳，发出明亮的光。
然后这光通过一系列的透镜啊、反射镜啊之类的，被整得乖乖的，直直地朝着目标奔去。
这时候，如果目标有一点点的倾斜或者移动，哎呀，那可就被光电自准直仪给察觉到啦！
就好比你站在平地上，突然脚崴了一下，旁边的人肯定一下就发现了。
光电自准直仪就是这么厉害，能敏锐地察觉到那些微小的变化。
它里面还有个光电探测器呢，这东西就像一个特别机灵的小哨兵，时刻警惕着光的信号。
一旦光的路径发生了变化，这个小哨兵就会立刻发出信号，告诉我们出问题啦！
你说神奇不神奇？这光电自准直仪在好多地方都大显身手呢！比如在工业生产中，它可以检测那些零件是不是加工得够精确呀；在科学研究里，能帮助科学家们观察各种细微的现象。
咱再打个比方，它就像是一个挑剔的美食家，一点点不完美都能尝出来！它对精度的要求那可是相当高啊，容不得一点马虎。
而且啊，光电自准直仪还不断在发展进步呢！就像我们人一样，要不断学习成长。
以后它肯定会变得更加厉害，能做更多的事情，给我们带来更多的惊喜。
所以啊，大家可别小瞧了这光电自准直仪，它虽然不大，但是作用可大着呢！它就像是隐藏在科技世界里的小魔法师，用它神奇的力量帮助我们解决各种难题，让我们的生活变得更加美好，更加精确！这光电自准直仪的原理，是不是特别有趣呀？。
准直器 耦合
准直器耦合引言在光学系统中，准直器和耦合是两个关键概念。
准直器是指将光束调整为平行光束的光学元件，而耦合则是指将光束有效地传输到光学系统中的其他组件。
准直器和耦合在许多光学应用中都起着重要的作用，如通信系统、光纤传感器和光学测量设备等。
本文将介绍准直器和耦合的基本概念、原理和常见的实现方法。
准直器准直器是用于将光束调整为平行光束的光学元件。
平行光束是指光束中所有光线的光程差几乎为零的光束。
准直器的主要作用是在光学系统中保持光束的空间特性，以便后续的传输和处理。
准直器通常由透镜、棱镜或反射镜等器件组成。
常见的准直器设计包括将光束调整为平行光束和调整光束直径的两种技术。
将光束调整为平行光束的技术包括透镜准直器和光纤准直器。
透镜准直器通过透镜的曲率和焦距来实现光束的准直，而光纤准直器则利用光纤的传输性质来实现准直。
调整光束直径的技术包括光阑准直器和开口准直器。
光阑准直器通过调整光束通过的孔径大小来实现准直，而开口准直器则利用衍射原理来控制光束的直径。
耦合耦合是指将光束有效地传输到光学系统中的其他组件。
在许多光学应用中，光束需要耦合到光纤、激光二极管或其他光学器件中。
一个好的耦合方案可以提高光束的传输效率和损耗降低。
常见的耦合技术包括直接耦合、透镜耦合和光纤耦合。
直接耦合是指将光束直接传输到光学器件中，如将光束直接耦合到激光二极管。
透镜耦合是利用透镜将光束聚焦到光学器件上，以实现高效的耦合。
光纤耦合是将光束通过光纤传输到光学器件中，光纤的直径和数值孔径的选择对于耦合效率至关重要。
实现方法透镜准直器的实现方法透镜准直器是将光束调整为平行光束的常见方法之一。
实现透镜准直器的关键是选择合适的透镜和安装位置。
一般来说，准直透镜的焦距应与光束的发散角度相匹配，以实现最佳的准直效果。
在光学系统中，透镜通常位于光源和光学器件之间，以将光束准直后传输到后续的组件中。
光纤准直器的实现方法光纤准直器是将光束调整为平行光束的另一种常见方法。
光纤准直器原理
光纤准直器原理曾孝奇一. 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，i q （i=0,1,2,3）为高斯光束的q 参数，q 参数定义为：()()()z w i z R z q 211πλ-=，（1） ()z f z z R 2+=，()201⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=f z w z w ，λπ20w f =；（2） 图1中，i q （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01w 和02w 分别表示透镜变换前后的束腰；l 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，DCq BAq q ++=112，（3）而且，l q q +=01，2/32w l q q -=，12010if w i q ==λπ，22023if w i q ==λπ。
这样，我们可以得到经过透镜后的束腰大小：()()2120102Cf D Cl BCAD w w ++-=，（4）工作距离：()()()()212212Cf D Cl ACf D Cl B Al l w +++++-=，（5）方程（5）是关于l 的二次方程，为使得l 有实根，方程（5）的判别式应该不小于零，从而我们可以得到：1212f C ACf BC AD l w --≤，（6） 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()()121max /2f C ACf BC AD l w --=。
此时，我们得到：CD f l -=1。
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l 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l 来实现不同的工作距离。
光纤准直镜原理
光纤准直镜原理今天来聊聊光纤准直镜原理。
这个原理听起来挺高深的，其实要是联系生活中的一些现象，那就比较容易理解了。
就像咱们平常见过的手电筒，光线从灯泡那里发射出来，如果不加任何东西，那光线是散着的，能照亮前面一块很大的范围。
但是呢，如果在灯泡前面加一个聚光罩，就会发现光变成一束比较直的光线，照得很远而且更集中了。
光纤准直镜有点儿类似这个聚光罩的作用呢。
光纤准直镜主要是用于将光纤输出的发散光变成平行光。
有意思的是，光纤里面的光就像是一群调皮的小孩想要出来玩似的，但是它们出来的时候是乱糟糟地分散着跑出来的。
这个时候，光纤准直镜能够通过镜片的特殊形状和光学性能，把这些分散的光线给“管”住，让它们排队变成平行整齐的光线。
光纤准直镜的原理和光学透镜的一些原理是相关的。
咱们说到光学透镜，比如说放大镜，它可以聚焦光线，这就是利用了透镜的折射原理。
光纤准直镜也是利用这个折射原理。
打个比方吧，光纤准直镜就像是一个严格的交通指挥员，那些光线就是东奔西跑想要去不同方向的车辆，指挥员利用交通规则（折射原理）让车辆沿着规定的路线（变成平行光）行驶。
这里说个有趣的学习经历。
我一开始也不明白光纤准直镜这个东西，觉得这么个小小的镜片怎么就能把乱七八糟的光线变整齐呢？后来看了一些资料，里面讲了越是精确的光纤准直镜，对于镜片的形状、折射率这些参数要求越高，这就像咱们做一件精细的手工艺品一样，每一个角度、每一种材料都要特别设计才能达到最后的效果。
说到这里，你可能会问，光纤准直镜在实际中有啥用呢？其实应用的地方还真不少呢。
像光纤通信这一块儿，需要把光高效准确地传输，那光纤准直镜就能发挥很大的作用。
使得光信号能尽可能低损耗地传输到远方。
再比如说一些光学的检测设备中，要保证光线的平行度来提高检测的精度，这时候光纤准直镜就必不可少啦。
然而呢，我们也要注意，光纤准直镜在使用中也有一些要求。
因为它的性能对于环境和安装的准确性比较敏感。
如果安装的时候角度有点偏差，或者周围的温度变化特别大造成镜片变形之类的情况，就可能影响到准直的效果。
准直器工作原理
准直器工作原理
准直器是一种常见的光学仪器，用于将自发辐射的光束准直成一
条平行光线。
准直器的工作原理是利用反射和折射的原理，结合透镜、光阑、反光镜等元件，将不规则光束转换成规则光束。
准直器的主要部件包括透镜、光阑和反光镜。
首先，透镜作为主
要光学元件，用于将光束聚集成一点。
当光线通过透镜时，会发生折
射现象。
透镜的弧面形状和特定的曲率可以使发散的光线聚集到一个
点上，形成光斑。
其次，光阑是一种用于控制光线大小和方向的装置，可以减弱或
隔离光线。
在准直器中，光阑起到控制入射光线的作用，避免光线过
于散射或扩散，保证光线的稳定性。
最后，反光镜是一种能够反射光线的平面镜，用于改变光线传播
方向和角度。
在准直器中，反光镜通常被用于将光线从水平方向反射
到垂直方向，或者反射光线使其形成一个直角，使光线的方向规则并
标准化。
准直器的工作原理是利用透镜、光阑和反光镜相结合的原理，将
发散的、散乱的光线在一系列光学元件的作用下聚集成一条平行光线。
在实际应用中，准直器通常被用于光通信、激光科学、医疗、地质勘
探等领域。
总的来说，准直器的工作原理是利用透镜、光阑和反光镜的特性，将不规则、发散的光束转化成一条规则的平行光线。
准直器的设计和
使用需要具备一定的光学知识和技能，有效的准直操作能够提高实验
和制造过程的准确性和可靠性。
光纤准直器的分析和比较
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。
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。
准直器培训教材
陈玉花 目录： 一、准直器的简介
二、光纤线的介绍
三、准直器指标介绍
四、准直器各种P/N的含义
一、准直器的简介 (一)
(二) 准直器的原理
(三)目前所能做的准直器的外径尺寸
二、光纤线的介绍 (一)光纤的基本结构
涂覆层
包层
纤芯
光在光纤中传播
(二)光纤的数值孔径
(三)光纤的种类
3、KCDR
反射型双光纤准直器，即在测试IL时：其中 一根光纤线进光，另一根光纤线直接插入功 率计
4、KCDT
透射型双光纤准直器，即测试IL时：光从其中 的一根光纤线进入，从另一个准直器的光纤线 中出射
5、KCDC
双透射型双光纤准直器，即测试IL时：双光纤 准直器的两根光纤线分别通光，分别耦合入另 一个双光纤准直器的两根光纤线中
6、KCT
Tap型双光纤准直器，即χ％的光反射或透射
备注：目前常见的白光纤线有两种，一种为NLC（剥线时只 能从900um直接到125um）；另一种为西康线（剥线时
可以从900um→250um→125um）
2、特种光纤（介绍保偏光纤线）
三、准直器指标介绍 1、IL：光纤中的光信号通过一对准直器之后，其输出光功率相 对输入光功率的比率的分贝数，表达式为：来自其中：P1→输出端的光功率
P2→输入端的光功率 2、RL：从准直器端面反射回来的光功率相对输入光功率 的比率的分贝数，表达式为：
其中：P1→反射回来的光功率 P2→输入端的光功率 3、
4、
6、WDL 表示在工作波长内的IL变化量 7、PDL
表示在所有偏振态内IL的变化量
四、准直器各种P/N的含义 1、
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中非常重要的组件之一，它可以将导出光束从发光器中准确地聚焦到光纤的纤芯上。
光纤准直器的效率和稳定性直接影响着光纤通信系统的性能。
在光纤准直器的设计和优化中，准直器端面与反射镜之间的距离是一个重要参数，它与输出光功率之间存在一定的关系。
为了研究准直器端面与反射镜之间的距离对输出光功率的影响，我们进行了仿真实验。
在仿真实验中，我们使用了光学仿真软件进行模拟，并建立了准确的模型来模拟光纤准直器的工作原理。
首先，我们设定了光源的功率为固定值，并将光纤准直器端面与反射镜之间的距离分别设定为不同的数值。
然后，我们通过仿真软件来模拟光线在光纤准直器中的传输过程，并计算输出光功率的值。
通过对仿真结果的分析，我们发现准直器端面与反射镜之间的距离对输出光功率有较大的影响。
当准直器端面与反射镜之间的距离较小时，输出光功率较低。
这是因为当距离较小时，光束聚焦的效果较差，无法将光线准确地聚焦在光纤的纤芯上。
相反，当准直器端面与反射镜之间的距离较大时，输出光功率也会下降。
这是因为过大的距离会导致光的散射损耗增加，光线无法有效地传输到光纤的纤芯，从而导致输出光功率的降低。
因此，在设计和优化光纤准直器时，我们需要仔细选择准直器端面与反射镜之间的距离。
一般来说，较好的输出光功率可以在距离适中的情况下获得。
具体而言，我们可以通过逐步调整准直器端面与反射镜之间的距离，并观察输出光功率的变化来选择最佳距离。
此外，为了更加准确地确定最佳距离，我们还可以结合实际的光纤准直器工作环境和要求进行综合考虑。
例如，如果需要长距离传输，可以适当增大准直器端面与反射镜之间的距离，以减小散射损耗并提高输出光功率。
综上所述，光纤准直器端面与反射镜之间的距离与输出光功率之间存在一定的关系。
通过仿真实验，我们可以了解到当距离过小时或过大时，输出光功率都会受到影响。
因此，在设计和优化光纤准直器时，需要根据实际需求选择合适的距离，以获得较高的输出光功率，从而提高光纤通信系统的性能。
光纤准直器
原理——示意图
近高斯光束
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
种类首页
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
工艺首页
工艺——Lens组装
制作工艺 Lens组装
UV胶
玻璃管
Lens
Epoxy环氧树脂
工艺——Pigtail组装
斜面对齐 对齐后作标记
工艺——Holder套管组装
Lens Holder
工艺——组装说明 ➢准直器装配工艺I
1. 将透镜与玻璃管固定好
2. 如图搭建光路，将玻璃管固定在调节架上，反射镜置于透镜前面Zw/2位置，用夹子夹住尾 纤前后移动，直至损耗最小，将毛细管与玻璃管固定。
光纤准直器
目录
原理 种类 参数指标 工艺
原理首页
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。
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。
准直仪的工作原理
准直仪的工作原理准直仪是一种常见的测量仪器，广泛用于建筑、工程、制造等领域。
它基于光的传播和反射原理，实现了高精度、高准确性的测量。
下面，我将以从简到繁、由浅入深的方式，详细介绍准直仪的工作原理。
1. 什么是准直仪？准直仪是一种测量仪器，它通过发出一束光线，并测量光线的传播、反射和偏折情况，来实现测量目标物体的空间位置或线条的方向。
准直仪通常由光源、准直系统、接收系统以及测量显示系统组成。
2. 光的传播和反射原理在了解准直仪的工作原理之前，我们需要简单了解一下光的传播和反射原理。
光是一种电磁波，具有波动性和粒子性。
当光线从一个介质传播到另一个介质时，会发生折射和反射。
3. 准直仪的准直系统准直仪的准直系统是实现准直仪测量功能的关键部件。
它通常由一个光源和一个准直器组成。
光源可以是激光或LED等发光器件，通过发出一束光线来进行测量。
准直器则是将发出的光线调整为平行光束的光学元件。
4. 光线的传播和接收准直仪中的准直器发出的光线经过进一步调整，使其形成平行光束。
这些平行光束通过被测目标物体反射或传播，然后再经过接收系统接收。
接收系统通常由光电二极管或其他光敏元件组成，可以将光信号转化为电信号。
5. 精确测量与数据显示通过接收系统接收到的光信号可以用来进行测量，准直仪通常会将测量结果显示在仪器的显示屏上。
这些测量结果可以是物体的坐标位置、线条的方向等。
准直仪还可以通过内置的算法，对测量结果进行处理和分析，从而提供更多的相关信息。
6. 观点和理解准直仪作为一种测量仪器，具有高精度、高准确性的特点，在建筑、工程、制造等领域扮演着重要的角色。
它的工作原理基于光的传播和反射原理，通过发出光线、调整光线的平行度以及接收和处理光信号，实现了对目标物体位置和方向的精确测量。
对于准直仪的工作原理，我们需要注意以下几点：- 光的传播和反射原理是准直仪工作的基础。
- 准直仪的准直系统是实现测量功能的关键部件，它包括光源和准直器。
光纤准直器工作原理
光纤准直器工作原理
光纤准直器是一种利用光纤的折射和反射原理进行光信号传输和
调制的器件。
它的工作原理是当光线射入光纤准直器端口时，由于光
纤中心轴线的特殊构造和折射率分布的不同，会发生折射和反射现象，使得光线产生偏转和散射，进而实现光信号的传输和调制。
光纤准直器的主要部件有三种，分别是透镜、衬底和衬垫。
透镜
的作用是将光线集中到一个点上，衬底则起到支撑和保护透镜的作用，衬垫则是用来调整透镜和衬底之间的距离和角度，以实现对光信号的
精确调制和定向传输。
总之，光纤准直器的工作原理和构造是利用光线之间的反射、折
射和散射等物理现象，通过精密的光学设计和制造技术，将光信号精
确地传输、调制和控制，是现代通信、医疗、科研等领域中不可或缺
的重要元件。
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。
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。
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。
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。
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(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 z
R z
1 2 ?
w z
丄2 2
2
f
“ z 上 w 0
R z
z
， w z Wo .〔 一 ， f
7
（2）
z
\ f
图1中，q
i （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:
2
Al B Cl D ACf i
光纤准直器原理
曾孝奇
q 2
Aq i
Cq i
(3)
2
而且，
q i q o 1
， q 2 q 3 I w /2
，
q o
i if i ，
q 3
2
• W 02
i -
if 2。
这样，我们可以得到经过透镜后的束腰大小:
W 02
(4)
W oi
2 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 i
C 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。
进一步地，如果我们需要定量计算准直器的出射束腰和工作距离，需要具体知道不同透 镜的ABCD 系数。
对于G Lens （自聚焦透镜，通常为0.23P ）,它的ABCD 矩阵为：
A C
B cos JAL —
si n VAL
D n -A
，
(7)
n o J A s in UAL
cos JAL
其中，n 。
透镜的透镜的轴线折射
率， L 为透镜的中心厚度，、A 为透镜的聚焦常数。
由于G Lens
的ABCD 系数取决于n o ，L 和.A ，因而，适当选择这些参数，同样能改变准直器的出射光 斑大小和工作距离。
对于C Iens （厚透镜），它的传输矩阵为：
A C
三. 实例分析
本小组采用C lens 已制作的一些准直器， 曲率半径R=1.2mm ,透镜长度L=2.5mm ，C
lens 采用SF11材料，在1550nm 处折射率 n=1.744742另外，从单模光纤SMF28出射的光斑半径为
w °1 5 口m 。
这样，根据以上理论 分析，我们容易得到出射光在不同位置的光斑大小，并且，我们将理论计算值与
Beamsca n
得到的测量值比较，如下表：
(6)
门
o
(8)
C lens 参数如下:
表1已制作C lens准直器beamscan数据与理论计算值比较
说明：产生“两个焦点”原因在于对于给定的工作距离l w方程（5）关于I的解有两个,
个近，一个远，实际中，应取离透镜近的才能获得发散角小的光束。
在实际制作准直器中应当注意这个问题。
上面提到，对于给定的透镜，准直器出射光束大小和工作距离取决于光纤端面与透镜间的距离I，我们可以从下图定性了解这种变化关系。
图2工作距离l w与I的关系。
图3岀射光斑大小与工作距离I w的关系。
其中，近场距离为7mm，远场距离为110mm。
图4岀射光发散角与工作距离l w的关系。
从图2,我们可以看到，随着I的增加，工作距离l w先增后减，当I=0.2306mm时，工作距离
I w=54.44mm为最大值。
该最大值由透镜决定的，无论怎样改变I，工作距离也不可能超过它，因此在实际制作准直器中应当考虑这个问题。
从方程（6）和（8），我们也可以得到C lens准直器的最大工作距离的表达式：
. R22R R2…
wmax 2 .2 2 .2
w oi n 1 n 1 w oi n 1
在这里，由于R~mm, n-1~1，在估算C lens准直器最大工作距离时我们可以省略掉空项。
n 1
从方程（9），我们可以看到，C lens准直器的最大工作距离是由它的曲率半径决定的，它跟曲率半径的平方成正比，因此我们可以容易选用大的曲率半径的 C lens获得较大的工作距离，这也是C lens区别于G lens的一个地方。
例如，如果我们选用曲率半径R=1.8mm的C lens，
我们可以得到最大工作距离是120mm的准直器。
当工作距离在最大值以内时，有两个不同的l 同时能满足工作距离的要求，一个近，一
个远，就如我们上面计算看到的，例如，当l w =25mm, 1=0.1897, 0.4056mm。
为获得发散角
小的光束，我们应当取l<=0.2306mm,这个问题在实际制作准直器中同样应当考虑到，当
|v=0.2306mm 时，l w 的变化随I 变化很敏感，例如，当l=0.1773mm, l w=1mm，当l=0.1870mm,
l w=20mm，这意味中我们在制作准直器中调节I要很缓慢。
图3和图4分析了不同工作距离对出射光束的影响。
从图3,我们可以看到，在最大工作距离内，近场光斑在300卩m附近变化，远场光斑在700卩m附近变化；近场光斑和束腰大小随着工作距离的增加而减小，而远场光斑随工作距离增加先减小，在45mm 附近有稍稍增加。
从图4，在最大工作距离内，随着工作距离的增加，光束的发散角从6.2mrad (0.3552°)单调增加至7.4mrad(0.4240°)，这说明，工作距离越小，所获得光束准直效果越好。
四．总结
本文简要分析了准直器的工作原理，并定量分析了影响出射光束腰大小和工作距离的因素，对于给定的透镜，我们可以通过改变光纤端面与透镜距离来实现工作距离的调节。
同时，我们将理论结果分析了几个实际的C lens准直器，分析表明，理论结果与beamscan测量值符合得较好。
除此，我们还分析了l 对工作距离的影响，不同工作距离对出射光束大小的影响。