光与光纤的直接耦合效率

设计前的准备

Zemax公司感谢Suss MicroOptics SA公司的Reinhard Voelkel博士提供本文使用到的实验数据。

我们同时提供本文的的日文版本

本文描述了一种商用的光纤耦合器，系统使用SUSS MicroOptics FC-Q-250微透镜阵列来耦合两根康宁（Corning）SMF-28e光纤。如下图所示：

供应商提供的上述元件的参数如下：单模光纤，康宁SMF-28e 数值孔径 0.14 纤芯直径 8.3μm

模场直径@1.31μm 9.2±0.4μm

微透镜阵列，SUSS MicroOptics SMO39920 基片材料 熔融石英 基片厚度 0.9mm 内部透过率 >0.99 透镜直径 240μm 透镜节距 250μm

曲率半径 330μm

圆锥常数（Conic constant） 0 数值孔径 0.17

附件中的文件single mode coupler.zmx 是整个系统的Zemax文件。请注意一下几点：

物面到透镜的距离和透镜到像面的距离设定为0.1mm，是因为这比较接近实际情况。后面经过优化过程时候，这个尺寸还会发生变化；

透镜到像面的距离使用了Pick-up solve，以确保和

（19）中华人民共和国国家知识产权局

（12）发明专利申请

（10）申请公布号

CN102023343A

（43）申请公布日 2011.04.20（21）申请号CN200910307274.4

（22）申请日2009.09.18

（71）申请人鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司

地址518109 广东省深圳市宝安区龙华镇油松第十工业区东环二路2号

（72）发明人林俊宇

（74）专利代理机构

代理人

（51）Int.CI

G02B6/38;

权利要求说明书说明书幅图

（54）发明名称

光纤耦合连接器

（57）摘要

一种光纤耦合连接器，其包括外壳和设置

在所述外壳上的透镜，所述外壳具有盲孔和贯穿

所述盲孔的通孔，所述通孔的中心轴垂直所述盲

孔的中心轴，所述透镜位于所述盲孔的底端，所

述盲孔用来收容光纤，所述通孔内沿其径向设置

有肋条用于加强所述外壳的强度。

法律状态

976nm单管高功率光纤耦合模块

摘 要

随着光纤激光器在工业领域的快速发展，对高功率，高亮度泵浦模块提出迫切要求。单管光纤耦合模块作为泵浦源在光纤激光器系统中具有独一无二的优势，因为它们具有高的功率转换效率和已经被证明的高可靠性，并且无需复杂水冷设备，使得整个系统的使用和维护成本大大降低。

本文首先确定了耦合所用激光器芯片及光束特性。为使芯片具有高功率密度、高可靠性，从芯片材料结构、芯片腔面工艺方面进行了相关研究。在对激光器光束特性进行分析的基础上，提出减小激光器发散角的一些措施。

根据光纤中光线传播理论，设计了耦合所用光纤微透镜参数，通过光学软件对耦合光路进行仿真，得到单管耦合到芯径105μm，数值孔径NA=0.22光纤的理论耦合效率达93%以上（未镀增透膜）。根据仿真结果，对C-mount封装的976nm激光器和所设计的光纤进行耦合试验，得到90μm条宽激光器与光纤的耦合效率大于90%，100μm条宽激光器与光纤的耦合效率接近80%，证明所设计的光纤微透镜能够使激光器实现高的耦合效率，有较好的实用性。

为使耦合模块封装更可靠，尺寸更小，采用COS（Chip on Sub mount）的封装形式。封装过程中，采用Ansys仿

摘 要

当今社会是信息社会，而信息时代的一个主要特征是信息，信息源及信息的获取、传递、处理等能力在信息技术支持下高速发展。其中信息传递技术即通信技术的飞速发展，不仅改变了人类的生产和生活方式，还对全球的政治、经济、军事领域产生强烈的冲击。

本文以数字通信技术为基础，完成了一路经过DPL编码的语音信号和两路8位数字信号的传输。在设计中，以巴克码为传输信号的帧头，将三路含有信息的信号同巴克码组成四路信号，同步时分复用后，成为一路32位的串行码，经过CMI码编码，再通过光纤通道来进行有效的传输，以实现最好的传输效果。系统采用专用编码芯片对信号进行编码； 通过同步时分复用的方式实现信号的复用传输，设计并调试了具体的电路，最后对语音信号和数字信号传输中的各项指标进行了测试，通过实验，证明了方案的正确性和可行性。

在简介语言和技术等相关知识的基础之上，本文还重点研究了基于的数字复用系统的设计思想及其模型的建立，并通过软件MaxplusⅡ编程、调试和波形仿真，最后下载到目标芯片中实现。另外还介绍了相关的硬件电路的设计与调试。

关键词：；时分复用；光纤； ；同步设计

Abstract

Today’s society is the inform

976nm单管高功率光纤耦合模块

摘 要

随着光纤激光器在工业领域的快速发展，对高功率，高亮度泵浦模块提出迫切要求。单管光纤耦合模块作为泵浦源在光纤激光器系统中具有独一无二的优势，因为它们具有高的功率转换效率和已经被证明的高可靠性，并且无需复杂水冷设备，使得整个系统的使用和维护成本大大降低。

本文首先确定了耦合所用激光器芯片及光束特性。为使芯片具有高功率密度、高可靠性，从芯片材料结构、芯片腔面工艺方面进行了相关研究。在对激光器光束特性进行分析的基础上，提出减小激光器发散角的一些措施。

根据光纤中光线传播理论，设计了耦合所用光纤微透镜参数，通过光学软件对耦合光路进行仿真，得到单管耦合到芯径105μm，数值孔径NA=0.22光纤的理论耦合效率达93%以上（未镀增透膜）。根据仿真结果，对C-mount封装的976nm激光器和所设计的光纤进行耦合试验，得到90μm条宽激光器与光纤的耦合效率大于90%，100μm条宽激光器与光纤的耦合效率接近80%，证明所设计的光纤微透镜能够使激光器实现高的耦合效率，有较好的实用性。

为使耦合模块封装更可靠，尺寸更小，采用COS（Chip on Sub mount）的封装形式。封装过程中，采用Ansys仿

LD耦合模拟演示

版本：1.0 作者：徐白 时间：2015-5-9

目录

第一章 绪论 ........................................................................................................ 3 第二章 半导体激光与光纤耦合的理论 ................................................................... 4

2.1 半导体激光器输出光束特性...................................................................... 4 2.2 光纤的基本理论 ...................................................................................... 5 2.3 光纤耦合条件 ...............................................................................

光耦合器的技术特性与应用

MOC3031M MOC3032M MOC3033M MOC3041M MOC3042M MOC3043M 高耐压、过零检测可控硅触发 光电耦合器.

MOC3010 MOC3011 MOC3012 MOC3020 MOC3021 MOC3022 MOC3023

高耐压、 非过零检测可控硅触发光电耦合器 (Non-Zero-Crossing TRIAC Output)

1.概述

光耦合器（optical coupler，英文缩写为OC）亦称光电隔离器，简称光耦。光耦合器以光为媒介传输电信号。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。目前它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。光耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管（LED），使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。这就完成了电—光—电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能力。所

如何在Zemax下模拟单模光纤的光束耦合

设计前的准备

Zemax公司感谢Suss MicroOptics SA公司的Reinhard Voelkel博士提供本文使用到的实验数据。 我们同时提供本文的的日文版本

本文描述了一种商用的光纤耦合器，系统使用SUSS MicroOptics FC-Q-250微透镜阵列来耦合两根康宁（Corning）SMF-28e光纤。如下图所示：

供应商提供的上述元件的参数如下：单模光纤，康宁SMF-28e

数值孔径 0.14 纤芯直径 8.3μm

模场直径@1.31μm 9.2±0.4μm

微透镜阵列，SUSS MicroOptics SMO39920

基片材料 熔融石英 基片厚度 0.9mm 内部透过率 >0.99 透镜直径 240μm 透镜节距 250μm 曲率半径 330μm

圆锥常数（Conic constant） 0 数值孔径 0.17

附件中的文件single mode coupler.zmx 是整个系统的Zemax文件。请注意一下几点：

物面到透镜的距离和透镜到像面的距离设定为0.1mm，是因为这比较接近实际情况。后面经过优化过程时候，这个尺寸还会发生变化； 透镜到像面的距离使用了P

光纤通信中光信号在光纤中的损耗

摘要：光纤通信中光纤传输存在损耗，包括本征损耗：紫外吸收、红外吸收；非本征损耗：原子缺陷损耗、散射损耗；弯曲损耗：宏弯损耗和微弯损耗。分别分析它们产生的机理和对光纤通信产生的影响。结果表明这些损耗叠加为光纤总损耗，进而影响光纤通信的质量。 关键词：光纤；光纤损耗

0 引言

近年来，光纤通信在许多领域得到了广泛的应用。实现光纤通信，一个重要的问题是尽可能地降低光纤的损耗。

所谓损耗是指光纤每单位长度上的衰减，单位为dB／km。光纤的传输损耗特性是决定光网络传输距离、传输稳定性和可靠性的最重要因素之一。光纤传输损耗的产生原因是多方面的，其中主要包括本征损耗，非本征损耗和弯曲损耗。

1 光纤损耗种类及机理。

光纤的损耗限制了光信号的传播距离。这些损耗主要包括：吸收损耗、散射损耗和弯曲损耗 1.1 光纤的吸收损耗

本征吸收损耗是由于管线材料本身吸收光能量产生。它有两个频带，一个在近红外的8～12

μm区域里，这个波段的本征吸收是由于振动。另一个物质固有吸收带在紫外波段，吸收很强时，它的尾巴会拖到0.7～1.1μm波段里去。故主要存在紫外吸收和红外吸收。

紫外吸收：光纤材料的电子吸收入射光能量跃迁到高的能级，同时引

第３０卷第２期２００９年４月

发

光

学报

ＶｏＬ３０Ｎｏ．２

ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＬＵＭＩＮＥＳＣＥＮＣＥ

Ａｐｒ．，２００９

文章编号：１０００－７０３２【２００９）０２－０２０１－－０８

ＡＩＧａＩｎＰ

ＬＥＤ出光效率的模拟

林岳明１’２，张俊兵１，曾祥华ｈ

（１．扬州大学物理科学与技术学院，江苏扬州２２５００２；２．扬州华夏集成光电有限公司，江苏扬州２２５００９）

摘要：采用有限元法来模拟研究采用透明电极Ａ／ＧａＩｎＰＬＥＤ出光效率的影响因素和分布情况，并在此基础

上对不透明电极进行优化以提高芯片的出光效率。研究发现，随着窗口层厚度的增加，顶面出光效率有所下降，侧面出光效率大大提高，总出光效率呈上升趋势，且总出光效率的最高分布区从芯片的四个直角区域向中央圆形电极边缘靠近。然而，随着芯片尺寸的增加，其变化趋势正好与之相反。在此基础上进一步对普通生产芯片进行模拟分析，得知其光提取效率最高区主要分布在芯片的四个直角区域，并以此为指导进行不透明电极形状的优化，进而对其条形电极的宽度进行优化，可使所获得的出光效率比传统圆形电极提高了６２．８５％，能够为实际生产提供一定的理论指导。

关键词：ＡＩＧａＩｎＰＬＥＤ；出光效率；电极形状；有限元法中图分类号：ＴＮ３１２