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光纤耦合原理当激光束从单模光纤出射,它会形成一个锥形发散,就需要使用准直透镜产生准直光束输出。相反的,如果要把光束耦合进单模光纤,也必须借助一个聚焦透镜生成类似的锥形光。根据光纤的特性,光强最-大的最理-想的光锥的几何结构是固定的。因...


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光纤耦合原理

当激光束从单模光纤出射,它会形成一个锥形发散,就需要使用准直透镜产生准直光束输出。相反的,如果要把光束耦合进单模光纤,也必须借助一个聚焦透镜生成类似的锥形光。根据光纤的特性,光强最-大的最理-想的光锥的几何结构是固定的。因此要达到理想的耦合效率,入射光束必须与理想光锥最-大化重合。在(X; Y; Z)的坐标系中,其中z轴就相当于光纤的光轴,光锥的重叠将由六个自由度进行表示:

光锥的收敛角

束腰在Z轴向上的位置量

束腰在X,能量光纤,Y轴向上的位置量

光锥在X,Y轴向上的旋转量

收敛角是由光束直径与聚焦透镜的焦距决定的,束腰在Z轴向上的位置可通过改变光纤纤芯头与透镜距离来解决。图1d描述了这两个自由度误差。

为了控制其余四个自由度,我们需要一个特殊的光纤座用来倾斜,翻转,能量光纤跳线,移动光纤头。透镜和光纤架必须固定其一,苏州能量光纤,改变入射光束的位置和角度(如图1b和1c)。不管怎样,必须保证亚微米精度,也就是说需要高精度机械镜架与光纤调整架。此外,这些组件必须具有高度的稳定性,以减小热膨胀造成的漂移与耦合效率下降。



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