球透镜准直器耦合效率地研究.pdfVIP

第29卷 增刊 中 国 激 光 Vol.A29,Suppl 2002年6月 CHINESEIOURNALOFLASERS hme.2002 文章编号:0258-7025(2002)Supplemenb0371-04 球透镜准直器祸合效率的研究’ 柯昌剑 刘德明胡必春 李 份黄德修 (华中科技大学光电子工程系，武汉430074) 提要 利用传输矩阵和高斯光束的有关理论，建立了准直器祸合系统附加损耗与位置失配关系的数值解模型。计 算表明:辆合系统的附加损耗对角向倾斜和横向偏离两种位置失配十分敏感。实验结果很好地验证了理论模型的 正确性。 关键词 准直器，球透镜准直器，藕合效率，附加损耗 巾阁仆举县 TN2 女芭坛;p码 A StudyontheCouplingEfficiencyofSpherical-lensCollimators KEChang-jian LIUDe-hung HUBi-chun LIBin HUANGDe-xiu (DeportmentofOptcelectronicsEngineering,Nuaho}gUnizersityofScienceT}hnology，Wuh-430074) AbsrtactAtheoreticalmodelabouttherelationshipofmisalignmentandocuplingefficiencyissetup衍usingmethodof transfermatrixandCraussianoptics.Numericalanalysisshowsthatexcesslossissensitivetotheangulartiltandthelateral offset.Themeasuredresultsofferreasonableagreementwiththeanalysispresentedinthispaper Keywords ocllinattor,spherical-lensocllimator,couplingefficiency,excesslcss 1 引 言 束在同一个平面上的光斑特性。最后利用二重积分 的方法计算两个高斯光斑的重叠面积，从而求出祸 随着无源器件的迅速发展，准直器这一基础元 合效率和对应的附加损耗。 件的作用越来越突出。由于棒球透镜准直器采用普 由厚透镜的传输矩阵出发，可以得到球透镜准 通的光学材料加工而成，具有易于量产，在长工作距 直器的传输矩阵。为了分析的简便，不考虑楔角对球 离下附加损耗小等特点，目前在阵列准直器、MENDS 透镜传输矩阵的影响(在准直器的设计中，为了优化 以及光交叉波长波分复用器(Interleaver)等领域得 器件的回损特性，往往将端面加工成6‘一8‘的楔 到广泛的应用，并且有逐步取代自聚焦透镜准直器 角[’」)。设两个球透镜的半径大小相等，均为二((r 的趋势。本文利用传输矩阵和高斯光束的有关理 0)，材料折射率二.相同。 论，对影响球透镜准直器祸合效率的因素进行了分 在图1中，球透镜的传输矩阵可以分别写成 析，建立了藕合效率与角向位置失配和横向位置失 L/n, 配关系的理论数值解模型。