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激光器發(fā)出的光信號(hào)進(jìn)入光纖的途徑主要有兩種方式:直接耦合、透鏡耦合，其中透鏡耦合又分為單透鏡耦合和多透鏡耦合。利用透鏡耦合可以獲得比直接耦合更高的耦合效率。而采用雙透鏡耦合，其主要優(yōu)勢(shì)就是可以分散公差，使得光路上的元件可以有更大的位移空間。
直接耦合
直接耦合可以使用劈形(cleaved)光纖或者錐形(tapered)光纖來(lái)實(shí)現(xiàn)。劈形光纖由裸纖直接劈開(kāi)獲得，光纖端面為平面，價(jià)格較便宜，但由于端面為平面所以反射較大，并且與激光器耦合時(shí)插入損耗也較大(一般為9-12dB)。
錐形光纖是在光纖的末梢結(jié)合了一個(gè)透鏡，主要可以通過(guò)下面兩種方法形成:
1.熔化并將光纖末端拉制成錐形，這一方法將使纖芯和包層均被錐形化。通常使用電弧或者將光纖伸入熔化的玻璃中去對(duì)光纖進(jìn)行加熱。通過(guò)控制工藝過(guò)程可以控制透鏡的對(duì)稱性。該方法可獲得大約2-3dB的插入損耗。
2.腐蝕或者打磨，該方法在光纖端面形成透鏡的同時(shí)保持纖芯的直徑不發(fā)生變化。而且可以獲得其它一些剖面外形(譬如拋物面)而不僅僅是球面。這種方法能夠獲得更好的耦合效率，在與激光器耦合時(shí)插入損耗可以低至0.2-0.4dB左右。
對(duì)于直接耦合，光纖末端一般安裝在靠近激光器的地方。因此，光纖必須延伸進(jìn)封裝內(nèi)部，此時(shí)，如果器件要求密閉封裝，還要對(duì)光纖進(jìn)行金屬化以便與管殼進(jìn)行密封處理。此外，在直接耦合中影響光源到光纖耦合效率的主要因素是光源的發(fā)散角和光纖的數(shù)值孔徑(NA)。另外，光源的發(fā)光面尺寸、光纖端面尺寸、形狀以及兩者間的距離等也都會(huì)影響耦合效率。
透鏡耦合
透鏡耦合可以是單透鏡也可以是多透鏡。當(dāng)使用單透鏡時(shí)，激光器到光纖端面的距離由透鏡前后兩面的半徑?jīng)Q定。在使用多透鏡的情況下，光束通過(guò)第一個(gè)透鏡變成平行光，然后通過(guò)第二個(gè)透鏡聚焦。
在需要對(duì)反射進(jìn)行嚴(yán)格控制的時(shí)候可以將隔離器放置在光束平行后的任何一個(gè)位置(即兩個(gè)透鏡間的任何位置)。此外，透鏡耦合可以將其中一個(gè)透鏡安裝在管殼上，這樣光纖就不必伸入管殼內(nèi)部，也就不必對(duì)光纖進(jìn)行金屬化。
對(duì)準(zhǔn)技術(shù)
對(duì)準(zhǔn)技術(shù)一般分為“有源對(duì)準(zhǔn)”(active alignment)和“無(wú)源對(duì)準(zhǔn)”(passive alignment)。在有源對(duì)準(zhǔn)技術(shù)中，激光器或者探測(cè)器通過(guò)外加偏壓或電流使器件處于工作狀態(tài)下進(jìn)行光軸等的對(duì)準(zhǔn)。對(duì)于無(wú)源對(duì)準(zhǔn)，有源光器件不需要工作，而是通過(guò)某些標(biāo)記來(lái)進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。相比之下，無(wú)源對(duì)準(zhǔn)是一種較新的對(duì)準(zhǔn)技術(shù)，具有容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、減少組裝設(shè)備和工序等優(yōu)點(diǎn)。
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