横截面面积大于纤芯的横截面面积,将引起较大的耦合损耗。Р经聚光器件耦合是将光源发出的光通过聚光器件将其聚焦到光纤端面上,并调整到最佳位置(光纤输出端的输出光强最大)。这种耦合方法能提高耦合效率。耦合效率η的计算公式为:Р光源与光纤的耦合是指将光源发出的光功率最大限度地输送到光纤中去,耦合效率受光源辐射的空间分布、光源发光面积以及光纤收光特性和传输特性等因素的影响。针对半导体激光器,透镜耦合又包括:a 端面球透镜耦合:将光纤端面做成一个半球形,端焦距透镜的作用;b 柱透镜耦合:柱透镜可将半导体激光器出射的椭圆光变成圆形光;c 透镜耦合:如图3.1 所示,将激光器放于凸透镜的焦点上,然后用另一凸透镜将平行光汇聚带光纤端面上。本实验用 40 倍显微物镜实现透镜功能,后端焦距在1mm 左右。Р四实验步骤Р透镜耦合(单模、多模步骤一致):Р1.按图搭建实验光路,调整激光器、物镜、四维调整架,使他们在同一水平Р线上,光纤暂不接上光功率计;Р图光纤耦合实验Р注:1 激光器;2 物镜;3 五维调节系统;4 功率计。Р2.打开激光器,调整物镜,使物镜后出射光也在同一光轴上,并测量此时物Р镜后端的激光输出功率P2。Р3.将532nm 多模光纤通过光纤连接模块固定在四维调整架上,调整四维调整Р架物镜后输出光打在光纤输入端正中心,观察光纤输出端输出光强,待光强较大.Р调整四维调整架РA.调整上、下、俯、仰旋钮,使光功率计示数达到最大;РB.调整平移台,使物镜与光纤输入端距离拉近;РC.重复“A”“B”两步,直到输出功率达到最大值。此时,物镜接圈跟五维调整Р架卡圈近似平齐Р5.测量光纤输出功率P1,利用公式计算光纤的耦合效率;Р6.将光纤换位532 单模光纤,重复步骤1-5。Р实验结果Р此时光功率计上的数值显示为1.340,说明光线较好的耦合进了多模光纤。Р耦合效率为1.340/1.9=70.5%。
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