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。
光纖準(zhǔn)直器是構(gòu)成如隔離器和環(huán)形器等激光器件的重要元件，該器件由光纖和聚焦透鏡精確對(duì)準(zhǔn)而成。它可以對(duì)光纖輸出的光束進(jìn)行準(zhǔn)直，或者將準(zhǔn)直光束耦合到光纖中。
光纖準(zhǔn)直器的裝配:
(1)采用斜端面插針耦合,可大大提高光纖準(zhǔn)直器的回波損耗,當(dāng)斜面傾角為8°01%增透膜時(shí),光纖準(zhǔn)直器的時(shí),光纖準(zhǔn)直器的自聚焦透鏡后端面鍍反射率為0.回波損耗可達(dá)60dB。采用斜端面插針耦合,主要是為了滿足器件高回波損耗的求,角度越大,準(zhǔn)直器的回波損耗越大。但插針的端面角度越大,準(zhǔn)直器的插入損耗就會(huì)越大(要求是:插入損耗越小越好,回波損耗越大越好),這和準(zhǔn)直器要求的低插入損耗矛盾,對(duì)于準(zhǔn)直器插入損耗而言,透鏡和毛細(xì)管是垂直端面最為理想。因此本文采用8°是針對(duì)環(huán)行器在這種互相制約關(guān)系下的一個(gè)折中。視應(yīng)用場合不同其端面斜角可做成6°、8°、9°、11°或任何角度。
(2)透鏡與光纖毛細(xì)管端面的間隙也主要是和器件高回波損耗有關(guān),為了達(dá)到器件高回波損耗的要求,其間隙一般大于200μm,當(dāng)間隙大于200μm,器件的回波損耗值近似達(dá)到理論上最大值。但透鏡和毛細(xì)管端面的間隙越大,同時(shí)會(huì)造成準(zhǔn)直器的插入損耗增大,這又是一對(duì)矛盾,根據(jù)準(zhǔn)直器圖紙的精度要求,其間隙是0.385mm,這同時(shí)能滿足高回波損耗的距離要求,也能使其插入損耗達(dá)到要求。準(zhǔn)直器的插入損耗和回波損耗相比較而言,回波損耗更容易保證,因此在準(zhǔn)直器裝配時(shí),以其插入損耗為檢測依據(jù),就是這個(gè)道理。
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