激光器發出(chu)的光信號進(jin)入光纖的途徑主要(yao)有(you)兩種方式:直(zhi)接(jie)耦(ou)(ou)合、透鏡耦(ou)(ou)合，其中透鏡耦(ou)(ou)合又(you)分為單透鏡耦(ou)(ou)合和多透鏡耦(ou)(ou)合。利用透鏡耦(ou)(ou)合可以(yi)(yi)獲得比直(zhi)接(jie)耦(ou)(ou)合更高的耦(ou)(ou)合效率。而采(cai)用雙透鏡耦(ou)(ou)合，其主要(yao)優(you)勢就是(shi)可以(yi)(yi)分散公差，使得光路上的元件(jian)可以(yi)(yi)有(you)更大的位(wei)移(yi)空間。

直接耦合

直接耦(ou)合(he)可以使(shi)用劈(pi)形(cleaved)光(guang)(guang)纖(xian)(xian)或(huo)者(zhe)錐形(tapered)光(guang)(guang)纖(xian)(xian)來實現。劈(pi)形光(guang)(guang)纖(xian)(xian)由(you)裸纖(xian)(xian)直接劈(pi)開(kai)獲得，光(guang)(guang)纖(xian)(xian)端面為(wei)平面，價格較(jiao)便宜(yi)，但由(you)于端面為(wei)平面所以反射較(jiao)大，并且與激光(guang)(guang)器耦(ou)合(he)時插入損耗也較(jiao)大(一般為(wei)9-12dB)。

錐形(xing)光纖是在光纖的末梢結合了一個透鏡，主要可(ke)以(yi)通(tong)過下面兩種方法形(xing)成:

1.熔(rong)(rong)化并(bing)將(jiang)光纖(xian)末端拉制成(cheng)錐(zhui)形，這一方(fang)法將(jiang)使(shi)纖(xian)芯和包層均被錐(zhui)形化。通常(chang)使(shi)用電弧或者將(jiang)光纖(xian)伸(shen)入熔(rong)(rong)化的玻(bo)璃中去對光纖(xian)進行加熱。通過控(kong)制工藝過程可以(yi)控(kong)制透鏡的對稱性。該(gai)方(fang)法可獲(huo)得大約2-3dB的插(cha)入損耗。

2.腐蝕或者(zhe)打(da)磨，該方法在光(guang)纖(xian)端面(mian)形(xing)成透(tou)鏡的(de)同時保持纖(xian)芯的(de)直徑不(bu)發生變化(hua)。而且可以(yi)獲得其它一(yi)些剖面(mian)外形(xing)(譬如(ru)拋物(wu)面(mian))而不(bu)僅(jin)僅(jin)是球(qiu)面(mian)。這種方法能夠獲得更好(hao)的(de)耦合效率(lv)，在與激光(guang)器耦合時插入損耗可以(yi)低至0.2-0.4dB左(zuo)右。

對于直接耦合(he)，光(guang)(guang)(guang)纖(xian)末端一般(ban)安裝(zhuang)在(zai)靠近激光(guang)(guang)(guang)器(qi)的(de)(de)地方(fang)。因此(ci)，光(guang)(guang)(guang)纖(xian)必(bi)須延伸(shen)進封(feng)(feng)裝(zhuang)內部，此(ci)時，如(ru)果器(qi)件要(yao)求(qiu)密閉(bi)封(feng)(feng)裝(zhuang)，還要(yao)對光(guang)(guang)(guang)纖(xian)進行(xing)金屬(shu)化以(yi)(yi)便(bian)與(yu)管殼進行(xing)密封(feng)(feng)處理(li)。此(ci)外(wai)(wai)，在(zai)直接耦合(he)中影(ying)響光(guang)(guang)(guang)源(yuan)到光(guang)(guang)(guang)纖(xian)耦合(he)效率的(de)(de)主要(yao)因素是光(guang)(guang)(guang)源(yuan)的(de)(de)發散(san)角和光(guang)(guang)(guang)纖(xian)的(de)(de)數值孔徑(NA)。另外(wai)(wai)，光(guang)(guang)(guang)源(yuan)的(de)(de)發光(guang)(guang)(guang)面(mian)尺寸(cun)、光(guang)(guang)(guang)纖(xian)端面(mian)尺寸(cun)、形狀以(yi)(yi)及兩者間的(de)(de)距離(li)等也都會(hui)影(ying)響耦合(he)效率。

透鏡耦合

透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)耦(ou)合可以是單透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)也可以是多透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)。當使(shi)用單透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)時，激光(guang)(guang)器到光(guang)(guang)纖端面的(de)距離由透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)前后(hou)兩面的(de)半徑決定(ding)。在使(shi)用多透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)情況下，光(guang)(guang)束通過(guo)第一(yi)個透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)變成(cheng)平行(xing)光(guang)(guang)，然后(hou)通過(guo)第二個透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)聚焦。

在需要對反(fan)射進行(xing)(xing)嚴格(ge)控制的時候可以將(jiang)隔離器放置(zhi)在光束平行(xing)(xing)后的任何(he)一個位置(zhi)(即兩個透(tou)鏡間的任何(he)位置(zhi))。此外，透(tou)鏡耦合可以將(jiang)其中一個透(tou)鏡安裝(zhuang)在管殼(ke)上(shang)，這樣光纖就不必(bi)伸入管殼(ke)內部(bu)，也就不必(bi)對光纖進行(xing)(xing)金屬化。

對準技術

對(dui)(dui)(dui)(dui)準(zhun)技術一般(ban)分為“有(you)源(yuan)對(dui)(dui)(dui)(dui)準(zhun)”(active alignment)和(he)“無源(yuan)對(dui)(dui)(dui)(dui)準(zhun)”(passive alignment)。在有(you)源(yuan)對(dui)(dui)(dui)(dui)準(zhun)技術中，激光(guang)器(qi)(qi)或者探(tan)測(ce)器(qi)(qi)通過(guo)外加偏壓或電(dian)流使器(qi)(qi)件處于工(gong)作(zuo)狀態下(xia)(xia)進行(xing)光(guang)軸等(deng)的對(dui)(dui)(dui)(dui)準(zhun)。對(dui)(dui)(dui)(dui)于無源(yuan)對(dui)(dui)(dui)(dui)準(zhun)，有(you)源(yuan)光(guang)器(qi)(qi)件不需要工(gong)作(zuo)，而是(shi)通過(guo)某些(xie)標(biao)記來進行(xing)對(dui)(dui)(dui)(dui)準(zhun)。相(xiang)比(bi)之下(xia)(xia)，無源(yuan)對(dui)(dui)(dui)(dui)準(zhun)是(shi)一種較新(xin)的對(dui)(dui)(dui)(dui)準(zhun)技術，具(ju)有(you)容易實現自動化(hua)、減少組裝設備和(he)工(gong)序等(deng)優(you)點(dian)。

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