VirtualLab:將光耦合進(jìn)入單模光纖的最佳工作距離

摘要

 VirtualLab:將光耦合進(jìn)入單模光纖的最佳工作距離的圖1

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(xiàng)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(gè)例子中,我們選擇了一個(gè)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) 

VirtualLab:將光耦合進(jìn)入單模光纖的最佳工作距離的圖2

·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

VirtualLab:將光耦合進(jìn)入單模光纖的最佳工作距離的圖3

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(jì),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

VirtualLab:將光耦合進(jìn)入單模光纖的最佳工作距離的圖4

單模光纖耦合效率檢測器將效率計(jì)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

VirtualLab:將光耦合進(jìn)入單模光纖的最佳工作距離的圖5

VirtualLab:將光耦合進(jìn)入單模光纖的最佳工作距離的圖6

幾何光學(xué)焦距下的場追跡分析VirtualLab:將光耦合進(jìn)入單模光纖的最佳工作距離的圖7

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。

VirtualLab:將光耦合進(jìn)入單模光纖的最佳工作距離的圖8

在最佳工作距離下的分析

 VirtualLab:將光耦合進(jìn)入單模光纖的最佳工作距離的圖9

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)  VirtualLab:將光耦合進(jìn)入單模光纖的最佳工作距離的圖10

文檔信息

VirtualLab:將光耦合進(jìn)入單模光纖的最佳工作距離的圖11

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

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