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將光耦合進(jìn)入單模光纖的最佳工作距離

摘要

 

光纖是現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)中最通用的部件之一。它們最重要的特點(diǎn)之一是它們能夠在遠(yuǎn)距離（甚至幾公里）內(nèi)以極低的損耗傳輸光能。另一方面，以一種能夠達(dá)到盡可能高的效率的方式將光耦合到光纖中通常是一項非常精細(xì)的需求：例如，良好的匹配是至關(guān)重要的。在這個例子中，我們選擇了一個商用的鏡頭，并展示了如何找到最佳的工作距離，以實(shí)現(xiàn)最大的耦合效率。我們尤其證明了通過場追蹤發(fā)現(xiàn)的最佳工作距離不同于由幾何光學(xué)預(yù)測的透鏡的焦距。
 

建模任務(wù)

 

 

·將光纖端放在透鏡后面的幾何光學(xué)焦平面上是最佳的解決方案嗎？

·如何找到最佳的工作距離，以達(dá)到最大的耦合效率？

 

系統(tǒng)構(gòu)建模塊-導(dǎo)入的鏡頭文件

 

鏡頭系統(tǒng)，例如本應(yīng)用中的耦合鏡頭，可以由用戶從頭開始設(shè)計，也可以從制造商提供的參數(shù)中導(dǎo)入。
 

系統(tǒng)構(gòu)建模塊-光纖效率探測器

 

單模光纖耦合效率檢測器將效率計算為輸入場和光纖的（單）特征模的歸一化重疊積分。請注意，顧名思義，這種檢測器只適用于單模光纖。
 

總結(jié)——元器件

 

 

幾何光學(xué)焦距下的場追跡分析

 

首先利用VirtualLabFusion中的場追跡找到球形透鏡的焦距。

VirtualLabFusion中的場追跡提供了對系統(tǒng)中任何期望平面上的完整場信息的訪問。

 

在最佳工作距離下的分析

 

耦合效率最高的焦點(diǎn)的形狀與光纖模式相似。
 

VirtualLab Fusion技術(shù)

  

 

文檔信息

 

拓展閱讀
- 光纖耦合器中不同鏡頭的比較

- 光纖耦合透鏡的參數(shù)化優(yōu)化