光纖準(zhǔn)直器屬于光纖通訊光器件的用于輸入輸出的一個(gè)光學(xué)元器件,光纖傳出的發(fā)散光裝置通過(guò)前置的類(lèi)似凸透鏡變成平行光。它的作用是使光最大效率的耦合進(jìn)入所需的器件中或易如接受光信號(hào)最大效率的接受。光纖準(zhǔn)直器其折射率分布成中中心對(duì)稱、透鏡體積小、光學(xué)成像像差小,易于對(duì)光纖中耦合連接等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于光纖通信,也是光器件的基礎(chǔ)器件之一。
光纖準(zhǔn)直器的原理
光纖準(zhǔn)直器的基本原理是,將光纖端面置于準(zhǔn)直透鏡的焦點(diǎn)處,使光束得到準(zhǔn)直,然后在焦點(diǎn)附近輕微調(diào)節(jié)光纖端面位置,得到所需工作距離,因此準(zhǔn)直器的工作距離與光纖頭和透鏡的間距 L相關(guān)。光纖準(zhǔn)直器的設(shè)計(jì)方法是,根據(jù)實(shí)際需求確定準(zhǔn)直器的工作距離,依據(jù)高斯光束傳輸理論,確定光纖頭和透鏡間距 L并計(jì)算光斑尺寸,然后依據(jù)光線理論計(jì)算準(zhǔn)直器的點(diǎn)精度。
選購(gòu)光纖準(zhǔn)直器時(shí)要注意以下幾個(gè)參數(shù):
1.光纖型號(hào):光纖型號(hào)需要與配套系統(tǒng)(如光發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng))配套;
2.機(jī)械尺寸:機(jī)械尺寸需要與支撐系統(tǒng)吻合;
3.工作距離:根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求,確定另個(gè)準(zhǔn)直器之間的間距,此參數(shù)非常重要。一旦間距確定,難以更改。如果你制作了一對(duì)工作距離為10mm的準(zhǔn)直器,在不改變準(zhǔn)直器配置的情況下(實(shí)際上也難以改變,準(zhǔn)直器通常以膠水或者焊錫固定),如果想用做其他工作距離,則損耗會(huì)有明顯變化。
4.光斑質(zhì)量:光斑大小、圓度、M2等,需要更具實(shí)際需求確定下來(lái),例如光斑大小不能小于元件光闌大小等。
5.對(duì)于雙光纖準(zhǔn)直器,還有一個(gè)非常重要的參數(shù),即交叉角度和交叉距離。交叉角度由透鏡曲率和雙光纖間距決定,交叉長(zhǎng)度由透鏡焦距決定。選購(gòu)時(shí)一定要明確。
6.另外,透鏡也有諸多選項(xiàng),例如有球面透鏡、平面透鏡(自聚焦透鏡)、非球面透鏡等??梢詽M足不同應(yīng)用環(huán)境。