Können die Koppellinse und die Kollimatorlinse gegeneinander ausgetauscht werden?

1. Kurze Einführung Koppellinse und Kollimatorlinse

Koppellinse und Kollimatorlinse werden im Linsenverzeichnis oft durch die Einsatzszenarien der Linse unterschieden. Was bedeuten sie jeweils?

Eine Kopplungslinse wird im konvergenten optischen Pfad verwendet, um das divergente Licht des Lasers in die Empfangsfaser zu bündeln ;

Kollimatorlinse, auch genannt Kollimationslinse, wird im kollimierenden Lichtweg verwendet, um das divergente Licht des Lasers oder der Faser in einen nahezu parallelen Strahl mit einem kleinen Divergenzwinkel umzuwandeln.

2. Der Unterschied zwischen Koppellinse und Kollimatorlinse

 Der Unterschied zwischen ihnen liegt in der Entfernung von der Lichtquelle zum Fokus des Objekts:

Bei einer Kollimatorlinse befindet sich die Lichtquelle in der Nähe des Fokus des Objekts, und die vertikale Vergrößerung des Flecks beträgt das Zehn- bis Hundertfache. Bei der Sammellinse ist die Lichtquelle weit vom Fokus des Objekts entfernt und die vertikale Vergrößerung des Spots beträgt nur ein paar Mal.

Weiter Wir werden ein Problem besprechen. Können Koppellinsen zur Kollimation verwendet werden? Oder kann die Kollimatorlinse zur konvergenten Lichteinkopplung verwendet werden? In der Praxis muss dieses Problem nicht berücksichtigt werden, da der Linsenlieferant eine umfangreiche Bibliothek mit Objektive mit ähnlichen Preisen, und es gibt keine treibende Kraft für "ein Objektiv, zwei Anwendungen". Die Antwort auf diese Frage sollte in Bezug auf numerische Apertur und Aberration betrachtet werden.

(1) Numerische Apertur

Wenn dieselbe Linse als Kollimationslinse verwendet wird, ist ihre effektive numerische Apertur offensichtlich größer als bei Verwendung als Sammellinse. Wenn daher eine Kollimatorlinse als Sammellinse verwendet wird, besteht das Risiko einer unzureichenden numerischen Apertur. Andernfalls besteht dieses Problem nicht. 

(2) Abweichungen

Koppellinse oder Kollimationslinse sind darauf ausgerichtet, die Oberflächenform entsprechend ihrer eigenen Anwendungen zu optimieren. Unter dem vom Objektivhersteller empfohlenen Arbeitsabstand und der Blende kann die Wellenaberration bis auf 0,05 λ reichen, und der durch eine so kleine Aberration verursachte Kopplungsverlust kann ignoriert werden. Wenn die Koppellinse und die Kollimationslinse austauschbar verwendet werden, kann die Aberration größer sein als im Indexbuch. Um wie viel größer, sollte dies entsprechend der spezifischen Oberflächenform und dem Arbeitsabstand bestimmt werden. Die Zunahme der Aberration führt direkt zu einer Abnahme der Kopplungseffizienz.

Zusammenfassend wird der Austausch der Kopplungslinse und der Kollimatorlinse verursacht Änderungen in der numerischen Apertur und Verschlechterung von Aberrationen, was zu einer Abnahme der Kopplungseffizienz führen wird. Der Schwankungsbereich dieses Abfalls kann nur wenige Zehntel dB und bis zu 2 bis 3 dB betragen. Im optischen Pfad mit großem Leistungsspielraum liegt der Effizienzverlust im akzeptablen Bereich, sodass er stattdessen verwendet werden kann. Verwenden Sie sie jedoch nicht alternativ in Situationen, in denen die Leistungsreserve nicht ausreicht, insbesondere bei passiven optischen Geräten.