C-lens光纖準(zhǔn)直器點(diǎn)精度優(yōu)化分析
發(fā)布時(shí)間:2021-06-29 00:43
利用矩陣光學(xué)理論中的傳輸矩陣法,給出了C-lens結(jié)構(gòu)參數(shù)與點(diǎn)精度之間的函數(shù)關(guān)系式;谠摴,論文討論了C-lens透鏡的光纖出射點(diǎn)到傾斜面的距離d、C-lens透鏡折射率nl、光端面和C-lens端面傾角θ、球面曲率半徑R以及長(zhǎng)度L等結(jié)構(gòu)參數(shù)變化時(shí)對(duì)點(diǎn)精度的影響,計(jì)算結(jié)果表明:在d固定的情況下,R和L的調(diào)整范圍都較小,當(dāng)d=0.2 mm時(shí),R、L改變引起點(diǎn)精度的改變量分別為0.019°、0.03°,造成的原因是焦距f與nl、R、L有關(guān),且互相制約,限定了R和L的調(diào)整范圍,使得點(diǎn)精度改變也較小;當(dāng)f分別取0 mm、0.1 mm和0.2 mm時(shí),點(diǎn)精度分別為-0.493°、-0.257°、-0.03°,其原因是要有效地降低點(diǎn)精度,需要R、L、d中的任意兩個(gè)參數(shù)改變;利用論文得到的計(jì)算公式可以分析不同類型的光纖準(zhǔn)直器的點(diǎn)精度,并得出其點(diǎn)精度合適的優(yōu)化途徑。
【文章來(lái)源】:空間控制技術(shù)與應(yīng)用. 2020,46(04)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
點(diǎn)精度對(duì)角向偏差的影響
根據(jù)C-lens的結(jié)構(gòu),通過(guò)光路追跡的方法可以計(jì)算出C-lens的點(diǎn)精度,但這種方法較為復(fù)雜,且容易出錯(cuò),故這里借助傳輸矩陣進(jìn)行計(jì)算[21].如圖2所示,可以將光束1入射C-lens的斜面的情況,等效為虛擬光束2入射在一個(gè)平面的情況,在兩種情況下光線進(jìn)入C-lens后光路是相同的,因此解出虛擬光束在平面上的入射角和入射高度,在之后的計(jì)算中就可以使用傳輸矩陣計(jì)算出出射光線與光軸的夾角,即C-lens的點(diǎn)精度.根據(jù)矩陣光學(xué),等效處理后C-lens的傳輸矩陣T為:
在實(shí)際應(yīng)用中,改變單一參數(shù)可能使得光纖準(zhǔn)直器失效,對(duì)C-lens參數(shù)的改變首先要考慮它到對(duì)工作距的影響.本文計(jì)算過(guò)程中采用的C-lens參數(shù)為:nf=1.468、R=1.8 mm、l=3.85 mm、nl=1.745、θ=8°、d=0.2 mm.根據(jù)高斯光束的傳輸特性可以得到與C-lens的工作距的關(guān)系[22],如圖3所示.類似的可以得到在d固定的情況下C-lens參數(shù)R、L與工作距的關(guān)系,如圖4、5所示.圖4 工作距與R關(guān)系曲線
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種中空式光纖旋轉(zhuǎn)連接器[J]. 陸兆輝,蘆春鋒,周豐,岳寶花,張承,王思現(xiàn),李娜,范晶晶,寇明國(guó). 現(xiàn)代傳輸. 2017(02)
[2]離軸旋轉(zhuǎn)光纖傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 劉飛,李毅,郝如龍,孫瑤,唐佳茵,陳培祖,蔣蔚,伍征義,徐婷婷,方寶英,王曉華,肖寒. 中國(guó)激光. 2015(09)
[3]離軸光纖旋轉(zhuǎn)連接器的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)[J]. 殷櫻,李毅,丁杰,方丹,鄭秋心,沈雨剪,李榴,朱慧群,王鋒,黃毅澤,方寶英,王曉華,梁倩,嚴(yán)夢(mèng),佟國(guó)香,覃源. 光學(xué)技術(shù). 2013(02)
[4]光電匯流環(huán)在雷達(dá)上的應(yīng)用分析[J]. 余雷,郭開東. 安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2007(06)
[5]雷達(dá)信號(hào)的光匯流環(huán)傳輸技術(shù)[J]. 何翠平,聶楊,席虹標(biāo),程鯤. 光通信技術(shù). 2006(05)
[6]C-lens準(zhǔn)直特性分析[J]. 胡海蕾,陳榮,賴愛(ài)光,謝樹森. 福建師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(01)
[7]C-lens準(zhǔn)直器回波損耗的理論計(jì)算與分析[J]. 王素芹,阮玉,殷東亮,楊中文. 光電子技術(shù)與信息. 2003(01)
博士論文
[1]單通道光纖旋轉(zhuǎn)連接器的研究[D]. 米磊.中國(guó)科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機(jī)械研究所) 2010
碩士論文
[1]多通道光纖旋轉(zhuǎn)連接器的設(shè)計(jì)與研究[D]. 趙振.天津大學(xué) 2012
本文編號(hào):3255366
【文章來(lái)源】:空間控制技術(shù)與應(yīng)用. 2020,46(04)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
點(diǎn)精度對(duì)角向偏差的影響
根據(jù)C-lens的結(jié)構(gòu),通過(guò)光路追跡的方法可以計(jì)算出C-lens的點(diǎn)精度,但這種方法較為復(fù)雜,且容易出錯(cuò),故這里借助傳輸矩陣進(jìn)行計(jì)算[21].如圖2所示,可以將光束1入射C-lens的斜面的情況,等效為虛擬光束2入射在一個(gè)平面的情況,在兩種情況下光線進(jìn)入C-lens后光路是相同的,因此解出虛擬光束在平面上的入射角和入射高度,在之后的計(jì)算中就可以使用傳輸矩陣計(jì)算出出射光線與光軸的夾角,即C-lens的點(diǎn)精度.根據(jù)矩陣光學(xué),等效處理后C-lens的傳輸矩陣T為:
在實(shí)際應(yīng)用中,改變單一參數(shù)可能使得光纖準(zhǔn)直器失效,對(duì)C-lens參數(shù)的改變首先要考慮它到對(duì)工作距的影響.本文計(jì)算過(guò)程中采用的C-lens參數(shù)為:nf=1.468、R=1.8 mm、l=3.85 mm、nl=1.745、θ=8°、d=0.2 mm.根據(jù)高斯光束的傳輸特性可以得到與C-lens的工作距的關(guān)系[22],如圖3所示.類似的可以得到在d固定的情況下C-lens參數(shù)R、L與工作距的關(guān)系,如圖4、5所示.圖4 工作距與R關(guān)系曲線
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種中空式光纖旋轉(zhuǎn)連接器[J]. 陸兆輝,蘆春鋒,周豐,岳寶花,張承,王思現(xiàn),李娜,范晶晶,寇明國(guó). 現(xiàn)代傳輸. 2017(02)
[2]離軸旋轉(zhuǎn)光纖傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 劉飛,李毅,郝如龍,孫瑤,唐佳茵,陳培祖,蔣蔚,伍征義,徐婷婷,方寶英,王曉華,肖寒. 中國(guó)激光. 2015(09)
[3]離軸光纖旋轉(zhuǎn)連接器的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)[J]. 殷櫻,李毅,丁杰,方丹,鄭秋心,沈雨剪,李榴,朱慧群,王鋒,黃毅澤,方寶英,王曉華,梁倩,嚴(yán)夢(mèng),佟國(guó)香,覃源. 光學(xué)技術(shù). 2013(02)
[4]光電匯流環(huán)在雷達(dá)上的應(yīng)用分析[J]. 余雷,郭開東. 安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2007(06)
[5]雷達(dá)信號(hào)的光匯流環(huán)傳輸技術(shù)[J]. 何翠平,聶楊,席虹標(biāo),程鯤. 光通信技術(shù). 2006(05)
[6]C-lens準(zhǔn)直特性分析[J]. 胡海蕾,陳榮,賴愛(ài)光,謝樹森. 福建師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(01)
[7]C-lens準(zhǔn)直器回波損耗的理論計(jì)算與分析[J]. 王素芹,阮玉,殷東亮,楊中文. 光電子技術(shù)與信息. 2003(01)
博士論文
[1]單通道光纖旋轉(zhuǎn)連接器的研究[D]. 米磊.中國(guó)科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機(jī)械研究所) 2010
碩士論文
[1]多通道光纖旋轉(zhuǎn)連接器的設(shè)計(jì)與研究[D]. 趙振.天津大學(xué) 2012
本文編號(hào):3255366
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