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[我分享] 光束空间合束zemax文件 非序列 光纤耦合

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小白

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发表于 2021-9-17 15:58 | 显示全部楼层 |阅读模式
本例是自己查阅资料东拼西凑摸索出来的,可能会存在一些问题,还望高手指教。其对于初学者来说应该还是有帮助的,特别是对非序列模式不熟悉的初学者。系统里的透镜包括FAC/SAC及球面聚焦镜都是采用市面上标准的透镜,这款结构目前是已小批量生产。大体的设计思路:先是根据机械结构的大概尺寸要求进行透镜焦距的初步选择,其次是根据市面上现有的标准透镜进行进一步的透镜参数确认,并向透镜厂家咨询透镜性能参数,用zemax进行拟定光路的整体性能进行模拟和分析(非球面的系数是经过优化得出的,可能跟其实际的二次曲面系数有差异,目前进200um光纤在模拟上是没有问题的且实际生产也符合模拟情况,理论模拟时进105um光纤会有光损失,但实验时耦合效率是可以达到92%以上,所以可能是非球面透镜还未优化到产品实际状态),将模拟好的透镜转至/输入到非序列模式里,并进行管芯空间结构的排布,例子中的光源阶梯差是0.38mm,通过对激光光束的快慢轴进行整形后由聚焦镜耦合进200/0.22的光纤中。具体光路结构情况如下图所示:




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puubuk + 2 很给力!
雇人思乡 + 8 建议再写一写设计过程中的遇到的问题,如何.

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发表于 2021-9-17 16:44 | 显示全部楼层
建议再写一写设计过程中遇到的问题,如何解决的,最好的话再讲讲这里面的知识背景
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小白

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发表于 2021-9-17 17:59 | 显示全部楼层
希望能讲下序列模式下设计和优化的过程
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小白

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发表于 2021-9-24 14:56 | 显示全部楼层
有个疑问,为什么要耦合进200um光纤中,你这个结构耦合100um也问题也不大。
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 楼主| 发表于 2021-9-28 15:28 | 显示全部楼层
ypzhao 发表于 2021-9-24 14:56
有个疑问,为什么要耦合进200um光纤中,你这个结构耦合100um也问题也不大。

实际实验操作时是可以进100um的且效率也很高,这个里面透镜的参数大部分都是自己推算出来的,肯定会和厂家实际的参数值有出入,所以前端准直和聚焦会引入一定的误差,也就导致耦合时进100um光纤时损失较大。进200um光纤是生产需求。
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 楼主| 发表于 2021-9-29 15:21 | 显示全部楼层
雇人思乡 发表于 2021-9-17 16:44
建议再写一写设计过程中遇到的问题,如何解决的,最好的话再讲讲这里面的知识背景

这里是当时实验的一些主要的数据和分析汇总,记录了当时实验的选材,由于刚开始时没有经验,所以在选材上走了一些弯路,比如快慢轴准直的问题。另外,由于经费问题,结构中的透镜都是选用的市面上已有的型号,只是根据自己空间结构尺寸来选择合适焦距的透镜,跟厂家确认参数后再通过软件自行模拟结果,理论上可行后,拿样进行实验验证,出样品等。

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雇人思乡 + 1 原创,实实在在的干货

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发表于 2021-11-17 09:40 | 显示全部楼层
大橙子 发表于 2021-9-29 15:21
这里是当时实验的一些主要的数据和分析汇总,记录了当时实验的选材,由于刚开始时没有经验,所以在选材上 ...

您好,我最近也在准备模拟单管光纤耦合,不过遇到了一些问题没有解决,想请教一下:
光纤的数值孔径模拟问题,根据公式可以算得数值孔径是与光纤纤芯的折射率有关,NA  = (n1^2 - n2^2 )^1/2 这个公式,模拟光纤的时候数值孔径是否是将包层与纤芯折射率设置成对应的?

而我目前遇到的问题是,我利用这个公式算出我需要的包层折射率,但是Zemax中材料众多,如何快速找到需要的波段的折射率材料以模拟光纤数值孔径;
以及zemax中是否有方法去验证该光纤的数值孔径是正确的呢?

材料选取的问题,是否是直接通过折射率与波段直接在zemax以外查询到合适的材料,再返回Zemax查看是否材料库中有该材料?


在此先谢谢各位大佬!
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发表于 2021-11-26 11:07 | 显示全部楼层
lurenjia 发表于 2021-11-17 09:40
您好,我最近也在准备模拟单管光纤耦合,不过遇到了一些问题没有解决,想请教一下:
光纤的数值孔径模拟 ...

同道中人呀 我也再看  我们实验采用的是塑料光纤 他的包层材料我不知道该怎么找,或者用玻璃库哪种材料替代最接近,一头雾水  想法很好 但一步都实施不开。
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发表于 2021-12-1 14:05 | 显示全部楼层
请教一下,多管光纤耦合,经过耦合透镜汇聚后的发散角要怎么测量?用于判断汇聚后的BPP是否满足光纤BPP
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发表于 2021-12-16 09:28 | 显示全部楼层
ljh336 发表于 2021-12-1 14:05
请教一下,多管光纤耦合,经过耦合透镜汇聚后的发散角要怎么测量?用于判断汇聚后的BPP是否满足光纤BPP

目前我也遇到该问题,现状我用的比较蠢的方法,利用两个距离很远的探测器探测光斑大小的变化用发散角公式去算,虽然探测器上有角空间的选项,但是感觉那个不太对
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