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用于光纤阵列耦合的微透镜阵列的设计和耦合效率的分析

阎嫦玲鲁平刘德明

华中科技大学光电子工程系

摘要：本文设计了两种微透镜阵列，分别用于将平行光耦合进16路间隔为127±0.5um的单模光纤阵列和多模光纤阵列。在分析两种微透镜的成像特性以及他们与光纤在存在位置失配时的耦合损耗的基础上，得出了在装配时需要注意的问题。

关键字：光纤阵列；微透镜阵列；耦合

中图分类号：TN256文献标识码：A

1．引言

随着光通信技术的飞速发展和DWDM技术的广泛应用，要求用于光信号传输、处理的器件向低成本、高集成、阵列化方向发展。光通信中越来越多地要求将排成阵列的光纤出射的发散光束变换为平行光束；或者将平行光束会聚并高效率耦合入光纤阵列。应用微光学和微细加工技术制作的折射微透镜阵列可实现这一目的[1]。本文设计了两种分别用于耦合平行光进单模光纤和多模光纤阵列的微透镜阵列，并且分析了微透镜的成像性能以及与光纤在存在位置失配时的耦合效率。

2．微透镜设计

为将平行光耦合进16路间隔为127±0.5um的单模光纤阵列和多模光纤阵列，本文考虑用微透镜阵列将平行光聚焦到光纤阵列各光纤纤芯端面上，这样可以提高光能量利用率。由于平凸透镜以较凸的一面向着平行光线时，球差几乎能消除．故本文设计时用凸平透镜，如下图1所示：

图1微透镜耦合平行光进光纤示意图

设计时本文用的光纤阵列参数如下表一所示：

表一光纤阵列参数表

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