光纤准直器的耦合效率

摘 要：通过介绍高斯光束及其传播特性、变换矩阵等，得到光纤准直器的变换矩阵。最后由高斯光束耦合理论推导出两准直器间存在径向错位、轴向夹和轴向间距时，两准直器的耦合效率。

关键词：高斯光束 变换矩阵 传播特性 耦合效率

中图分类号：O4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）07（a）-0069-01

由于光纤准直器质量轻、体积小、输出近平行光优点[1]，被作为耦合器件广泛应用于光纤通信中。本文对光纤准直器的原理进行分析，得到光纤准直器的变换矩阵和存在径向错位、轴向夹和轴向间距时的耦合效率，为以后光纤准直器的使用提供理论参考。

1 高斯光束及其传播法

在均匀介质中沿z轴传播的基模高斯光束的可以表示为[2]

（1）

其中：λ为波长；为高斯光束的共焦参数；为基模高斯光束的腰斑半径；为在z处的曲率半径；为在z点处的光斑半径。

2 光纤准直器的变换矩阵

2.1 高斯光束的变换矩阵

4 结论

本文通过对高斯光束的学习和对光纤准直器的理论分析，得到光纤准直器的变换矩阵和两准直器间存在径向错位、轴向夹和轴向间距时，两准直器间的耦合效率，为光纤准直器的使用奠定理论基础。

参考文献

[1]自聚焦透镜[Z].光纤在线，2004，10.

[2]张中华，林殿阳，于欣，等.光电子学原理与技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，2009：85-87.

[3]林学煌，方罗珍，姚建，等.光无源器件[M].北京：人民邮电出版社，1998：166-170.