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单模光纤耦合器

单模光纤耦合器

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单模光纤耦合
单模光纤耦合

  单模光纤耦合与多模光纤耦合一个重要不同的点是:单模光纤耦合时需考虑高斯光束模式匹配的问题,本文主要讲述单模光纤耦合如何设计——我们以newport的F-915的光纤,将来自R-30992的激光(波长为633nm,D=1.2mm)耦合进入到newport F-SV 光纤(Omega = 4.3um)。

  单模光纤耦合器产品特点:

  1,单模光纤耦合器DY-05A能够实现激光束 到裸露单模光纤的有效单模耦合。

  2,它提供了高单模耦合效率所必需的亚微米定位分辨率。

  3,将聚焦激光束定位到光纤端面上所需的精细平移和聚焦,由固定光纤卡盘的三轴定位器提供-用于平滑XY调节的M5X0.25调节螺钉 以及带有用于Z轴轴向运动的带有M16X0.75螺纹的滚 花旋钮。

  4,对耦合到单模光纤进行优化所需的亚微米分辨 率,由使用M5X0.25调节螺钉来旋转透镜/光纤支架组 件的动态倾斜位移台提供。

  5,与定位器跳动可能会超出光纤未对准公差范围的传统耦合器不同,微调的倾斜调整 仅仅会引入光束的二阶平移。

  6,耦合器的光轴高度固定在标称的76mm,并且它们在基座上有螺纹孔和通孔,可方便地安装在平台和面包板上。

单模光纤耦合器
单模光纤耦合器
 

  单模光纤耦合产品参数:

型号

位移轴

行程范围 光轴高度

调节螺纹

DY-05A

XYZθxθyθz

X±1.6,

Y±1.6, Z±3.6

76

M5X0.25

M16X0.75

单模光纤耦合器产品尺寸
单模光纤耦合器产品尺寸

  单模光纤耦合器与多模光纤耦合器有何不同

  光纤耦合器(Coupler)又称分歧器(Splitter)、连接器、适配器、法兰盘,是用于实现光信号分路/合路,或用于延长光纤链路的元件,属于光被动元件领域,在电信网路、有线电视网路、用户回路系统、区域网路中都会应用到。实现光信号功率在不同光纤间的分配或组合的光器件。

  利用不同光纤面紧邻光纤芯区中导波能量的相互交换作用构成。按所采用的光纤类型可分为多模光纤、单模光纤和保偏光纤耦合器等。
 

  单模光纤耦合器应用最广。2×2单模光纤耦合器具有典型性。它有两个输入端和两个输出端,中间有一段耦合区。一种采用熔化拉伸工艺制作。拉伸部分形成锥形耦合区。拉伸使芯区的光能向芯外扩展;同时,使两纤芯彼此靠近,这两种作用都增强了耦合。

  由1或2输入的光信号,经锥形耦合区分配,由3和4端输出。分配的比例称为耦合比,由拉伸区的长度控制。还有一种采用磨抛法将呈一定曲率嵌入石英块的光纤去除部分包层,再将两块这样的石英块贴紧使两纤芯彼此靠近,构成光纤耦合器。耦合比由纤芯靠近程度和光纤在石英块中的曲率半径决定。

光纤耦合器
光纤耦合器

  耦合比可在1%~99%间选定,插入损耗小于0.5dB。输入光在反方向耦合出的光信号极弱,故光纤耦合器常被称为定向耦合器。

  多模光纤耦合器的原理和结构基本与上述者类似,只是磨抛型器件要求强耦合作用,故磨抛平面进入纤芯。在磨抛型2×2光纤耦合器的基础上,还可以制作可调耦合器。在一定的波长情况,耦合比随两磨抛光纤所成角度变化,故调节两光纤的相对方向便可改变耦合比。

  在光纤局部网或其他场合还采用l×N,N×1耦合器或N×M耦合器(或称星形耦合器),其中第一个数字代表输入端数,第二个数字代表输出端数。这些耦合器均采用熔拉法制作。

  利用几何图像分析特性来计算多模光纤耦合效率的方法。还有使用IMAE操作数优化多模光纤耦合效率的方法。该方法只适用于包含大量模式的多模光纤。

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