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新品上线| 非球面准直器:精准准直,重塑光束品质

发布人: 发布时间:2026-09-09 文字:

在光纤激光与光通信系统中,光纤输出的光束天然存在发散角大、能量分布不均等问题,无法直接耦合至后续光学系统。北京卓立汉光仪器有限公司提供的卓立汉光非球面准直器,利用非球面透镜独特的像差矫正特性,将光纤发散光高效整形为高质量平行光束,也可将自由空间光精准压缩回光纤。让光束传输,从此指哪打哪。

非球面准直器,光束质量重塑

非球面准直器是一款基于固定焦距非球面透镜设计的高精度光束准直器件。其核心原理在于利用非球面透镜的矫正像差特性,对光纤输出光束进行高效、精准的准直处理,使出射光束能量呈现理想的高斯分布状态。

图:非球面准直器光学原理示意图(来源于网络)

透镜双面均镀有高质量增透膜,可*大限度降低表面反射率,有效提升光的透过率。在制造过程中,透镜与光纤的相对位置经过极为精密的调试,确保出射光束的偏角控制在 0.5° 的极小范围之内。

准直方向:光纤 → 空间。光纤出射的发散光,经透镜整形为平行光束,像把喇叭口收拢成一道笔直的光剑。

耦合方向:空间 → 光纤。把自由空间里的光"驯服",压缩进光纤的微小模场中,像把一束散漫的阳光聚焦进一根吸管。

图:  光纤准直器收发光路示意图(来源于网络)

非球面准直器产品概览

卓立汉光提供 FC/PC、FC/APC、SMA905 三种接头,产品类型丰富,兼容宽键与窄键接头,封装结构紧凑,便于系统集成安装。同时支持定制波长,可满足不同应用场景的个性化需求。

图:卓立汉光非球面准直器

六大核心优势

1. 矫正像差设计,准直精度卓越

非球面透镜有矫正相差的作用,能够对光束进行高效且精准的准直处理,出射光束发散角 0.01°~0.11°(随波长变化有一定差异),远场光斑质量优异。

2.理想高斯分布,能量利用率高

图:非球面准直器出射光束质量(左:0mm处;右:5m处)(来源于网络)

经过精密光学设计,出射光束能量呈现理想的高斯分布状态,光束质量因子(M²)接近衍射极限,为后续聚焦、干涉、耦合等应用提供高质量光源。

3. 双面增透膜,透过率>95%

透镜双面均镀有增透膜,有效减少反射光,避免器件损伤,提高光的透过率(>95%)。

4. 精密对位调试,偏角≤0.5°

透镜与光纤的相对位置经过极为精密的调试,确保出射光束的偏角控制在 0.5° 以内,保证光束指向的稳定性与一致性。

5. 多接头兼容,集成便捷

提供 FC/PC、FC/APC、SMA905 三种标准接头可选,兼容宽键与窄键接头,适配主流光纤类型。封装结构紧凑,便于安装与系统集成。

6. 工艺标准化,批次一致性强

标准化且严格的制作工艺贯穿整个生产流程,不仅保证了产品在性能上的高度稳定性和一致性,还使其具备了良好的互配性能,能够更好地适配不同的应用场景和系统需求。支持定制波长,满足个性化应用需求。

选型避坑指南

选型不对,努力白费。以下五点请务必核对:

1.工作波长:别只看中心波长!

准直器内部的镀膜和光学结构都是针对特定波段精心设计的。一旦光源波长偏离设计窗口,可能导致透过率显著下降,准直和耦合效果变差,极端情况下甚至烧毁膜层。

选型要点:不要只看中心波长,要确认光源的整个带宽都落在器件工作范围内。对于超连续谱或宽带光源,必须把带宽两端都纳入核算。

2.数值孔径(NA)匹配法则:方向不同,规则不同

NA = n·sinθ,定义了器件"捕光"的角度窗口。NA 不匹配,耦合效率会大打折扣。


 

图:数值孔径NA与准直/耦合模式(来源于网络)

匹配法则:

方向

原则

原因

光纤 → 空间(准直)

透镜 NA > 光纤 NA

要完整"接住"光纤出射的全部光锥

空间 → 光纤(耦合)

入射光形成的 NA < 接收光纤 NA

要把光束"压"进光纤可接纳的锥角内

简单记:准直时 NA 要够大,耦合时来光 NA 要够小。

3.输出光束直径:选型先算光斑径

准直输出的光束直径,直接决定了后续反射镜、分光片、扩束镜等元件需要多大的有效口径。如果光束太粗,下游元件"兜不住",边缘光直接被裁掉,能量白白浪费。

选型要点:根据光纤模场直径(MFD)和准直焦距,提前预算出光斑尺寸,再去匹配下游光学元件的通光孔径。别等拿到产品才发现光束粗到装不进调整架。

4.机械尺寸先核验

很多工程师沉迷光学参数,却忽略了机械现实。以下维度必须提前核对:

外径:能否塞进现有夹具、镜筒或模块外壳?

总长:会不会顶到后端元件或机箱壁?光纤弯曲半径是否足够?

5.光纤接口:能拧上≠能工作

接头

端面

典型用途

FC/PC

平面接触

通用、普通激光、多数实验场景

FC/APC

8° 斜角端面

抑制回返光,单频激光 / 相干通信 / 保偏*选

SMA905

大芯径平面接触

高功率激光、医疗、工业光纤

图:光纤接口图

注意:APC 与 PC 物理上能插上但光学上不工作——8° 斜角对接 PC 平面会导致两边光纤不能接触,引起极大的损耗 。看到 APC 的"绿色尾套",请只用 APC 跳线对接,别用蓝色 PC 跳线硬怼。

应用领域

· 光纤通信与光网络  

· 光学测量与计量

· 生物医学光学

· 激光加工与制造

· 激光雷达与自由空间光通信

非球面准直器以其矫正像差设计、高透过率、精密对位与多接口兼容等核心优势,为光纤光束准直提供了高性能、高可靠性的解决方案。无论是光纤通信、激光加工,还是精密测量与生物医学,该产品都能以卓越的光束品质,为系统整体性能赋能。

非球面准直器现已正式上线!如需了解更多,一对一选型指导欢迎咨询。