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¿Se pueden reemplazar la lente de acoplamiento y la lente del colimador?

1. Breve introducción de la lente de acoplamiento y la lente del colimador


La lente de acoplamiento y la lente del colimador a menudo se distinguen en el libro de índice de lentes a través de los escenarios de aplicación de la lente. ¿Qué significa cada uno de ellos?


La lente de acoplamiento se usa en el camino óptico convergente para hacer converger la luz divergente del láser en la fibra receptora ;


Lente colimadora, también llamada lente de colimación, se utiliza en la trayectoria de la luz de colimación para convertir la luz divergente del láser o la fibra en un haz casi paralelo con un ángulo de divergencia pequeño.


2. La diferencia entre la lente de acoplamiento y la lente del colimador

 La diferencia entre ellos radica en la distancia desde la fuente de luz hasta el foco del objeto:


Para una lente colimadora, la fuente de luz está cerca del foco del objeto y el aumento vertical del punto es de decenas a cientos de veces. Para la lente convergente, la fuente de luz está lejos del foco del objeto y el aumento vertical del punto es solo unas pocas veces.


Siguiente discutiremos un problema. ¿Se pueden utilizar lentes de acoplamiento para la colimación? ¿O se puede usar la lente del colimador para el acoplamiento de luz convergente? En la práctica, no es necesario tener en cuenta este problema, ya que el proveedor de lentes proporciona una amplia biblioteca de lentes con precios similares, y no existe una fuerza impulsora para "una lente, dos usos". La respuesta a esta pregunta debe considerarse en términos de apertura numérica y aberración.


(1) Apertura numérica


Cuando se usa la misma lente como lente de colimación, su apertura numérica efectiva es obviamente mayor que cuando se usa como lente convergente. Por lo tanto, cuando se utiliza una lente colimadora como lente convergente, corre el riesgo de una apertura numérica insuficiente. De lo contrario, no existe tal problema.


(2) Aberraciones


La lente de acoplamiento o la lente de colimación están destinadas a optimizar la forma de la superficie según sus propias aplicaciones. Bajo la distancia de trabajo y la apertura recomendadas por el proveedor de la lente, la aberración de la onda puede alcanzar 0,05 λ y la pérdida de acoplamiento causada por una aberración tan pequeña puede ignorarse. Si la lente de acoplamiento y la lente de colimación se usan indistintamente, la aberración puede ser mayor que en el índice. En cuanto a cuánto más grande, esto debe determinarse de acuerdo con la forma específica de la superficie y la distancia de trabajo. El aumento de la aberración provocará directamente una disminución de la eficiencia del acoplamiento.


En resumen, la sustitución de la lente de acoplamiento y la lente del colimador provocará cambios en la apertura numérica y deterioro de las aberraciones, lo que provocará la disminución de la eficiencia del acoplamiento. El rango de fluctuación de esta caída puede ser tan pequeño como unas pocas décimas de dB y tanto como 2 ~ 3 dB. En la ruta óptica con un gran margen de potencia, la pérdida de eficiencia está dentro del rango aceptable, por lo que se puede utilizar en su lugar. Sin embargo, no los utilice alternativamente en situaciones donde el margen de potencia sea insuficiente, especialmente en dispositivos ópticos pasivos.

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