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,,,,,,
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。。。。
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。。。。