【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于光纤耦合的无衍射光束光学系统,属于光纤耦合
技术介绍
光纤耦合是指把空间光耦合进入光纤,耦合效率的高低直接影响能量传输效率。 目前,由于光纤芯径小,以及光纤数值孔径、衍射极限、像差等原因,在实际应用中耦合效率 往往很低,而激光作为所述空间光其与光纤耦合的效率对提高诸如通讯系统的时效性、测 试系统的可靠性很有意义。有关光纤耦合的现有技术包括空间光与光纤直接对接耦合、将光纤端面做成球面 透镜进行耦合、将光纤端面做成锥面进行耦合、在空间光与光纤之间加一小段光纤微透镜 进行耦合、在空间光与光纤之间放一个自聚焦透镜耦合、采用柱面镜加自聚焦透镜使空间 光与光纤耦合等,不论哪种方案,都是将空间光汇聚进入光纤,而这些耦合技术其耦合效率 均没有达到80%,例如,在《激光与红外》第38卷第3期刊载的题为《多模锥形光纤耦合与 出光特性的研究》文献中,所记载的耦合效率最高也只有76. 2%。所述现有技术耦合效率 低的原因之一是光线汇聚角大于光纤的最大接收角,不能完全满足光纤数值孔径条件;二 是汇聚后的光束存在衍射,导致耦合光斑实际尺寸大于理论尺寸。现有技术还有采用非球 面透镜的方案以及采用自适应透镜的方案,这些方案虽然耦合效率能够提高到90%以上, 但是,所采用的器件加工十分困难。圆锥透镜其特点之一是圆锥面一端的出射光在一定范围内即最大无衍射传播距 离Z_内为无衍射光束,且,这种透镜其结构简单、加工容易。
技术实现思路
为了提高激光与光纤的耦合效率,同时所采用的耦合器件加工容易,本专利技术提出 一种用于光纤耦合的无衍射光束光学系统。本专利技术之用于 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
一种用于光纤耦合的无衍射光束光学系统,其特征在于,由准直光学系统及圆锥透镜构成,二者光学同轴,圆锥透镜的底面朝向准直光学系统,圆锥透镜参数同时满足下列公式要求式中是圆锥透镜锥面与底面的夹角,λ是耦合激光波长,ρ是圆锥透镜出射光耦合光斑半径,n是圆锥透镜折射率;式中R是圆锥透镜底面半径,Zmax是圆锥透镜最大无衍射传播距离,n是圆锥透镜折射率,是圆锥透镜锥面与底面的夹角。FSA00000247347500011.tif,FSA000002...
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