光皓光学构建光学系统桥梁——光纤准直器产品解析

来源: | 作者:光皓光学 | 发布时间: 2025-06-06 | 21 次浏览 | 分享到:

光纤准直器作为现代光学系统的核心元件,承担着将光纤中传输的发散光束转换为高质量平行光的关键任务。在激光干涉测量、光纤通信、光谱分析和量子光学等前沿领域,光纤准直器的性能直接影响着整个光学系统的精度和稳定性。

光纤准直器是光学系统的桥梁,其核心功能在于解决光纤输出光的发散问题——当光线从直径仅数微米的光纤纤芯射出时,会迅速扩散形成锥形光束。这种发散光无法直接用于自由空间光路,必须通过精密光学元件进行准直处理。其基本工作原理是利用透镜的光学聚焦特性,将光纤端面精确置于透镜焦点处,使发散光束转化为平行光束。


光皓光学生产的光纤准直器产品将性能优异的玻璃模压非球面透镜和便于连接的光纤连接头有效的组合在一起。非球面透镜两面都镀有增透膜,能有效减少表面反射,在波长405nm到1550nm范围内提供衍射极限性能。该组件有一个外螺纹,可以快速连接到光学平台或仪器内。光纤准直器焦距是固定的,经过出厂对准,可用于单模光纤跳线,用于准直光纤的输出光。除光纤准直外,此产品也可以用于平行光纤耦合聚焦,需要注意的是用于准直用途时,接单模或者多模光纤皆可;而作为耦合用途时,接多模光纤会耦合效率高于单模光纤。


光纤准直器关键参数解析

在使用光纤准直器对光纤输出光束进行准直时,需要考虑以下参数:发散角、输出光束直径和最大束腰距离:

1.发散角(Divergence Angle,用度表示)可以根据以下公式近似计算:

θ≈MFD/f*180/π

其中,MFD为模场直径,f为准直器的焦距。该公式适用于单模光纤,但它会小于多模光纤的发散角,因为多模光纤出射的光具有非高斯强度分布。

2.输出光束直径(Output Beam Diameter)可以根据以下公式近似计算:

d≈4λf/πMFD

其中,λ为所用光的波长,f为准直器的焦距,MFD为模场直径。

3.最大束腰距离(Maximum Waist Distance)是指由于实际传输中由于发散角的存在,为了维持输出光束准直,束腰距离透镜最远的距离,可以根据以下公式近似计算:

Zmax≈f+2λf^2/πMFD^2

其中,f为准直器的焦距,λ为所用光的波长,MFD为模场直径.

模场直径(Mode Field Diameter,MFD)一般是指光强降低到轴心线处最大光强的1/e2的各点中两点最大距离,用来表示在单模光纤的纤芯区域基模光的分布状态。基模在纤芯区域轴心线处光强最大,并且随着偏离轴心线的距离增大而逐渐减小。

光纤准直器的接口选择直接影响系统连接稳定性和光学性能,光皓光学可提供当前主流技术匹配的三种标准化接口:即FCAPC、FCPC和SMA接口,您可以根据实际应用场景和选择匹配的光纤接口,并针对特定波长组装和测试。 

光纤准直器虽是小巧的光学元件,却在现代光电子系统中扮演着桥梁的关键角色。光皓光学依据独有的精密模压非球面透镜,大大提升了光学准直器产品的光学性能,重新定义了准直器的性能边界。目前,光皓光学正与全球顶尖研究机构合作开发下一代准直系统——让光,始终以最完美的姿态启程