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GRIN三种成象结构示意图

重点介绍光纤准直器件的手艺要害

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Description

光纤准直器自聚焦透镜将光纤的出射光变为平行光如图1所示 。其中F为光纤 ,其出光端与透镜点而的距离L0是由透镜长度Z0决议的 ,现实上 ,Z0需取值为小于或即是四分之一节距 ,如0.23P或0.24P ,而L0则应包管光纤端面点上时 ,经透镜准直后的光线为与光轴平行光束 ,而当点光源处于透镜焦平面但距焦点有一定偏高时 ,出射光线虽仍为平行光束 ,但它与光轴有一夹角0 ,比照 ,一系列典范值的盘算效果列于表1(GRIN参数√A=0.318\n0=1.595\z0=0.25P,光波长=λ=1300nm)
 
 由此盘算可知 ,光纤的出射光经自聚焦透镜准直后不会是绝对的平行光 ,只能是近似平行光 ,缘故原由是光纤芯经有一定巨细而并非理想的点光源 ,关于多模光 ,其准直光线束的半锥角极限值为0.73° ,单模光纤的此值为0.15°.本文中将以此“半锥角”来权衡准直器作的平行度 。
现实准直器件中的光纤与自聚焦透镜耦合是难以阻止不完善的 ,不完善可分为两种类型 ,一种是光纤端面不在透镜焦平面上 ,另一种是光纤轴与透镜轴不平行 ,第一种不完善耦合直接影响准直光的平行度 ,即凭证成象理论 ,当物距L0等与焦位参数 时 ,象距L-00,相当于在无限远处成象 ,当L0>S0时 ,L>0 ,放大率m<0 ,相当于在透镜出射端一方成倒立实象 ,当L0<S0时 ,L<0 ,m>0,在透镜入射端一方成正立虚象 ,三种成象情形示与图2 ,
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显然 ,只有L0=S0最佳耦合情形 。
 第二种不完善耦合 ,即光纤与透镜轴有倾斜时 ,虽然不影响出射光的平行度 ,但使出射光束的轴线与透镜轴线爆发一定偏离 。如图3所示 。
bffyq 13
 通过上面剖析可知 ,光纤与自聚焦透镜耦合结组成优良准直器件的手艺要害有两个 ,第一是光纤端面与透镜焦平面的瞄准精度 ,无妨称之为“对焦精度” 。虽然这内里包括对光纤端面的质量要求 。不过 ,光纤端面临其轴的细小倾斜可以等效为第二种不完善耦合情形 ,第二个手艺要害是光纤轴与透镜轴的同轴度 ,其中尤以光纤最后之芯区与透镜入射端是否同心为主要 。
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