怎样调到最高的单模光纤耦合效率?

发布网友发布时间：2024-10-01 12:41

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热心网友时间：2024-11-26 17:00

在调至最高的单模光纤耦合效率过程中，主要损耗来源往往在于光束对准。本教程将分享一种对准和稳定光束技巧，以实现单模光纤耦合效率最大化。

准直器的基础在于关注其束腰，即光束直径最小处。从准直器输出后，光束轻微汇聚至束腰，然后以相同速度发散，直至直径扩大至1.41倍束腰。瑞利距离表示光束能保持相似直径的距离，即光从束腰变大至1.41倍束腰所走的距离。

准直器设计各不相同，束腰位置与准直距离对实际应用至关重要。有些准直器束腰紧靠输出端口，最多能在一倍瑞利距离内保持相似直径；而有些则将束腰推至更远，最多能在两倍瑞利距离内保持相似直径。

实验装置中使用两组相同的光机械，安装TC12FC-633准直器，确保光束高度相同且位于同一排螺纹孔上。自由空间光束通过第一根单模光纤，进入第二个准直器耦合至第二根光纤。光纤另一端连接探头，测量耦合功率。

关键操作技巧在于调整对准多模光纤后换上单模光纤。通过以下两种方法实现最高耦合功率：第一，单侧微调，另一侧补偿，直至达到最大值，重复此过程以提高耦合功率。第二，两侧同时微调，分别经过最大值，重复操作以提高耦合功率。若调整过度，应逆向调节。在两轴之间反复调节，直至达到最高耦合功率或满足应用需求。

实验过程中涉及的工具包括TC12FC-633准直器、KM100调整架、S1FC635激光器、P5-630A-PCAPC-1单模光纤跳线、M42L01多模光纤跳线、FSR3光纤缠绕盘、PM400表头、S130探头和S120-FC光纤转接件。

在Advanced Optics期刊的工程与实验笔记中，有文章介绍了一种简单高效的保偏光纤耦合技术，涉及测量光束直径比、调节透镜间距以整形光束并提高耦合效率，使用的准直器为Thorlabs 230APC-780。此外，期刊中还有其他文章提供理论与实践经验。

Thorlabs的实验视频合集可提供进一步学习与实践的资源。