光无源器件技术综述
光无源器件研究报告
光无源器件研究报告近年来，随着通信技术的快速发展，人们对光通信技术的研究和应用越来越广泛。
而光无源器件作为光通信系统中重要的组成部分，对于提高光通信的性能和稳定性具有重要的意义。
本文将介绍光无源器件的研究现状和发展趋势。
一、光无源器件的定义和分类光无源器件是指无需外部能量输入即可实现光信号处理的元器件。
它不需要任何电、磁或化学能量的输入，只需要利用光本身的特性完成光信号的处理。
光无源器件广泛应用于光通信、光存储、光计算等领域。
根据不同的工作原理，光无源器件可以分为几种类型，如：1. 光纤光纤是一种将光信号传输到目的地的无源设备。
光纤具有低损耗、高速率和抗电磁干扰等特点，因此它广泛应用于光通信系统中。
一般来讲，光纤可分为单模光纤和多模光纤两种。
其中，单模光纤适合远距离传输，而多模光纤适合短距离传输。
2. 光栅光栅是一种将光信号进行处理的器件。
它通常由一系列的反射棱镜组成，可以用来扩展、稳定和调制光信号。
光栅广泛应用于激光系统、治疗仪器和光谱仪等领域。
3. 光衰减器光衰减器是一种可以调节光的强度的器件。
它可用来控制光信号的输出功率，从而保证通信系统的正常运行。
光衰减器通常由气体、固体材料或半导体材料构成。
4. 光开关光开关是一种可以控制光线的传输路径的器件。
它通过调节光的传输路径来进行光信号的切换和路由。
光开关广泛应用于网络通信、光计算和光传感器等领域。
近年来，随着通信技术的快速发展，人们对光无源器件的研究越来越深入。
目前，研究人员主要关注以下几个方面：1. 新型光无源器件的研发为了提高光通信系统的性能和稳定性，研究人员一直在努力研发新型的光无源器件。
这些新型器件具有更高的灵敏度、更低的损耗和更广泛的应用范围，并且可以适应不同的光通信需求。
除了研发新型器件之外，研究人员还在努力优化现有的光无源器件。
通过改进设备的结构和材料，研究人员可以提高器件的性能和工作效率，并提高器件的可靠性和稳定性。
随着通信设备越来越小、越来越便携，研究人员也在努力实现光无源器件的集成化。
光无源器件介绍范文
光无源器件介绍范文光无源器件是指无需外界能源输入即可以产生、控制、处理或传输光信号的器件。
它们在光通信、光传感、光储存、激光装置等领域具有重要应用价值。
本文将详细介绍几种常见的光无源器件，包括光纤、光栅、偏振器件、光耦合器件和光探测器等。
首先，光纤是一种常见的光无源传输介质。
它具有优异的光学特性，可以实现长距离、高速、低损耗的光信号传输。
光纤通信系统中的核心部件就是光纤。
光纤根据其结构可以分为多模光纤和单模光纤。
多模光纤通常用于短距离通信，而单模光纤适用于长距离通信。
光纤的制作工艺和材料技术的不断进步使得光纤通信系统性能不断提升。
其次，光栅是另一种常见的光无源器件。
光栅是在光介质中周期性变化的折射率结构，可以对入射光进行衍射和反射。
光栅可以用于光谱分析、光信号处理和光波波长选择等应用。
根据光栅的结构可以分为吸收光栅和反射光栅。
吸收光栅通过调整折射率分布来实现频率选择，反射光栅则通过反射光波形成波束宽度调制。
光栅可以实现光信号的分光、滤波和耦合等功能。
再次，偏振器件是用于控制和调整光波偏振状态的器件。
偏振器件根据其工作原理可以分为吸收式偏振器、分束偏振器和光学偏振调制器。
吸收式偏振器通过吸收非期望偏振分量来实现偏振分离。
分束偏振器通过折射率分布的改变实现光波的分离。
光学偏振调制器则通过改变材料的光学特性或施加电场来调制光的偏振状态。
其次，光耦合器件用于实现不同光波的耦合和分离。
光耦合器按照其结构和工作原理可分为分离型光耦合器和集成型光耦合器。
分离型光耦合器通过光波的反射和折射实现光波的耦合。
集成型光耦合器则通过光导波结构的耦合来实现不同波长光波的耦合和分离。
光耦合器为光通信和光传感等系统提供了重要的互连和耦合功能。
最后，光探测器是一种用于接收光信号并转换为电信号的器件。
根据工作原理，光探测器可分为光电二极管、光电导探测器和光电子倍增器等。
光电二极管是最常见的光探测器，它利用内建电场将吸收的光电子转化为电流。
光无源器件技术知识点总结
参考书籍：《光无源器件》 林学煌 编著 人民邮电大学1 光纤连接器：接续为永久性和活动性两种方式，基本上是采用某种机械或光学结构使两根光纤的纤芯对准。
永久性接续大多采用熔接法、粘接法或固定连接器来实现，活动性接续一般采用活动连接器。
1．1连接器主要指标：插入损耗、回波损耗、谱损耗、背景光耦合、串扰、带宽等，其中最重要的为插入损耗和回波损耗，对于活动光纤连接器还有重复性和互换性（4种）。
A ．插入损耗是指光纤中的光信号通过连接器之后的输出光功率与输入光功率比值的分贝数。
表达式：)(lg 1001dB P P I L -= 式中0p 为输入端光功率，1P 为输出端光功率。
插损越小越好，ITU 建议应不大于0．5dB 。
对于多模光纤连接器来讲，注入的光功率应当经过稳模器以滤去高次模，使光纤中的模式为稳态分布，以准确衡量连接器插损。
B ．回波损耗：又称为后向反射损耗，用以衡量输入光功率中从连接器反射并沿输入通道反向传输的光功率占输入光功率的份额。
影响会引起激光器相对强度噪声、非线性啁啾及激射漂移等，使通信系统性能恶化，具体表示为光纤连接处后向反射光对输入光的比率的分贝数。
)(lg 100L dB P p R r -=式中，0P 为输入端光功率，r p 为后向反射光功率。
回损越大越好，以减少反射光对光源和系统的影响，其典型值初期要求应不小于25dB ，现要求不小于38dB 。
C ．重复性和互换性：重复性是指光纤(光缆)活动连接器多次插拔后插入损耗的变化情况，用dB 表示。
互换性是表征连接器插头与转换器两部分任意互换或有条件互换的性能指标，也用dB 表示。
一般要求互换连接器的附加损耗应限制在小于0．2dB 的范围内。
A.1影响插入损耗的各种因素: a ．纤芯错位损耗：由于纤芯横向错位引起的损耗。
b ．光纤倾斜损耗：由于两光纤轴线的角度倾斜而引起的在连接处的光功率损耗。
c ．端面间隙损耗：由于光纤连接端面处存在间隙Z 而引起的损耗。
光无源器件的技术分析
光无源器件的技术分析光无源器件是光通信系统中至关重要的一部分，其在光通信系统中起到传输、分配和处理光信号的作用。
光无源器件主要指的是不需要外部能量作为驱动力的器件，比如光纤、光耦合器、光接收器等。
本文将对光无源器件的技术特点、应用领域和发展趋势进行分析。
一、光无源器件的技术特点1.1 宽带传输特性光无源器件具有宽带传输特性，能够支持高速数据传输。
与传统的电子通信相比，光无源器件能够实现更高的数据传输速率和更远的传输距离，适用于大容量、远距离、高速的通信需求。
1.2 低损耗光无源器件的传输损耗较小，在信息传输过程中能够减少光信号的衰减。
这使得光无源器件在长距离传输中具有优势，保证了信号的稳定传输。
1.3 高稳定性光无源器件在工作过程中具有高稳定性，能够长时间保持良好的性能。
这对于光通信系统的稳定性和可靠性至关重要，能够有效减少系统的故障率。
1.4 低能耗光无源器件不需要外部能量作为驱动力，能够通过光信号本身完成工作，因此具有较低的能耗。
这符合当今节能环保的发展趋势，也是光通信技术被广泛应用的重要原因之一。
二、光无源器件的应用领域2.1 光通信系统光无源器件是光通信系统中不可或缺的一部分，能够支持大容量、高速、长距离的数据传输需求。
在光通信系统中，光无源器件被广泛应用于光纤通信、无线光通信、卫星通信等领域。
2.2 数据中心随着云计算、大数据、人工智能等技术的快速发展，数据中心对于高速数据传输的需求越来越大。
光无源器件能够满足数据中心对于高速、大容量数据传输的需求，提高数据中心的传输效率和稳定性。
2.3 军事领域军事通信对于信息传输的安全性、稳定性、快速性有着极高的要求，光无源器件能够满足军事通信对于大容量、高速、长距离传输的需求，确保军事信息的安全传输。
2.4 其他领域除了上述领域，光无源器件还在医疗、航空航天、工业自动化等领域有着广泛的应用。
随着光通信技术的发展和普及，光无源器件的应用领域将会继续扩大。
光无源器件的原理及应用
光无源器件的原理及应用概述光无源器件是指在光通信系统中不需要能量供给而能够实现光信号的传输和处理的器件。
这些器件主要包括光纤、光耦合器、光分路器和光合器等。
本文将介绍光无源器件的原理和应用。
光纤光纤是光通信系统的核心组成部分。
它通过将光信号以光的全内反射方式在高纯度的玻璃/塑料纤维中传输。
光纤有着很低的损耗和高的带宽能力，也是目前最主要的传输媒介之一。
光纤的原理光纤的工作原理基于光的光束泄漏现象，即当光束从一种介质射入另一种折射率较低的介质中时，光束会不断发生反射并沿着光纤内部进行传输。
光纤的核心由折射率较高的材料组成，以便在传输过程中最小化信号的损耗。
光纤的应用光纤广泛应用于长距离通信和局域网等领域。
其高带宽和低损耗的特点使得它成为传输大量数据的理想选择。
此外，光纤还应用于医疗设备、光纤传感器和光纤显示等领域。
光耦合器光耦合器是一种用于将光信号从一个光纤耦合到另一个光纤的器件。
它广泛应用于光通信系统中，可以实现信号的分配、处理和路由等功能。
光耦合器的原理光耦合器的原理基于波导模式之间的耦合。
当光信号从一个波导模式传输到另一个波导模式时，通过适当设计导波结构，可以实现高效的能量转移。
光耦合器的设计可以根据具体的应用需求进行调整，以实现不同的功能。
光耦合器的应用光耦合器广泛应用于光网络中的信号分配和路由。
在光通信系统中，光耦合器可以用于将信号从主干光纤耦合到分支光纤或从分支光纤耦合到接收器等。
此外，光耦合器还可以应用于光传感器和光存储等领域。
光分路器光分路器是一种可以将入射光信号分为两个或多个输出通道的器件。
它常用于光网络中的信号分配和选择。
光分路器的原理光分路器的原理基于多模干涉。
当光信号通过光分路器时，不同波长的光信号会按照特定的光学路径进行干涉，从而实现光的分路。
根据光分路器的设计，可以实现不同的分路比例和带宽。
光分路器的应用光分路器广泛应用于光通信系统中的信号分配和选择。
光分路器可以将光信号分为不同的通道，实现多路复用和分布式传输。
光通信：第04章常用光无源器
光隔离器的应用场景
光隔离器是一种用于防止光信 号反方向传输的无源器件，主 要用于光纤放大器和激光雷达 等光通信系统。
在光纤放大器中，光隔离器可 以防止反向传输的光信号对放 大器的工作产生干扰，提高系 统的稳定性。
在激光雷达中，光隔离器可以 防止反向传输的光信号对激光 源的工作产生干扰，提高系统 的测量精度。
光通信第04章常用光无源器
contents
目录
• 光无源器件概述 • 常用光无源器件 • 光无源器件的工作原理 • 光无源器件的应用场景 • 光无源器件的挑战与解决方案
01 光无源器件概述
定义与分类
定义
光无源器件是指那些在光通信网络中 ，不需要外部电源直接驱动，只起到 传输、控制或变换光信号作用的器件 。
光衰减器的工作原理
光衰减器是一种用于降低光信号 强度的器件，它可以通过吸收或 散射等方式将光信号能量损耗掉
一部分。
光衰减器通常由光学玻璃、陶瓷 等材料制成，其结构可分为均匀
损耗和渐变损耗两种类型。
光衰减器在光通信系统中主要用 于调整光信号的功率、测试光路 的损耗以及保护光接收器件等。
光分路器的工作原理
光环形器的应用场景
光环形器是一种用于实现光信 号环形传输的无源器件，主要 用于光纤传感和激光雷达等光
通信系统。
在光纤传感中，光环形器可 以将多个传感光纤环形连接 在一起，实现多点同时测量
和数据采集。
在激光雷达中，光环形器可以 将多路激光信号环形连接在一 起，实现多目标同时测量的功
能。
05 光无源器件的挑战与解决 方案
应用
WDM系统等领域。
03 光无源器件的工作原理
光纤连接器的工作原理
光纤连接器是用于连接两根光纤的器件，通过精确对准光纤的纤芯和包层，实现光 信号的传输。
《光无源器件》课件
PPT,a click to unlimited possibilities
汇报人：PPT
目录 /目录
01
点击此处添加 目录标题
04
光无源器件的 应用场景
02
光无源器件概 述
05
光无源器件的 市场分析
03
光无源器件的 原理与技术
06
光无源器件的 挑战与前景
01 添加章节标题
02 光无源器件概述
性能参数
光功率：表示光无源器件的输出光功率 光损耗：表示光无源器件的损耗程度 光隔离度：表示光无源器件的隔离性能 光稳定性：表示光无源器件的稳定性能
0应用
光纤通信：光无源 器件在光纤通信系 统中的应用广泛， 如光纤耦合器、光 纤分路器等。
光传输系统：光无 源器件在光传输系 统中的应用，如光 放大器、光调制器 等。
定义与分类
光无源器件：指在光通信系统中，不需 要外部电源即可工作的器件
分类：根据功能不同，可以分为光分路 器、光隔离器、光耦合器等
光分路器：用于将光信号分成多路，实 现光信号的分配和复用
光隔离器：用于防止光信号的反射和回 波，保证光信号的传输质量
光耦合器：用于将光信号从一个光纤传 输到另一个光纤，实现光信号的耦合和 分离
市场需求：光无源器件的市场需求尚未完全打开，需要加大市场推广力度 政策支持：政府对光无源器件产业的政策支持力度有待加强，需要争取更 多的政策支持
技术创新与突破方向
提高光无源器件的性能和稳定 性
降低光无源器件的成本和功耗
开发新型光无源器件，如光子 晶体、光子集成电路等
研究光无源器件在5G、物联网、 人工智能等领域的应用
添加标题
添加标题
光纤通信用新型光无源器件
光纤通信用新型光无源器件光纤通信是一种高速、远距离传输数据的先进技术，其中最为关键的因素是光无源器件。
光无源器件是指在光通信中不需要任何主动或外部能量驱动的光学器件。
光无源器件具有光学透明度高、传输损失小、光学干扰小等优点，广泛应用于光网络、光纤传感器、光存储等领域。
随着科技的发展，新型光无源器件也得到了广泛研究和应用。
一、新型光无源器件概述新型光无源器件是指近年来光通信技术和材料技术的发展所推动的新型光无源器件。
这些器件具有光学性能更优、光纤通信能力更强、成本更低等特点。
目前，在新型光无源器件方面，最具有前景的研究方向有：1. 高效能光器件研究：如利用微纳技术制备高品质硅基光器件，制备更具有可靠性和成本优势的纳米光器件。
2. 光纤泵浦技术研究：光纤泵浦技术是光无源器件中的一项重要技术，它可以实现高功率、高效率的光放大器和激光器等器件。
3. 新型光纤材料研究：新型光纤材料具有更广泛的光谱响应、更高的抗干扰能力、更大的带宽等特点，可以扩展光纤通信的传输容量和传输距离。
二、新型光无源器件的应用领域新型光无源器件是光通信技术的重要组成部分，它在科学研究、医疗、工业制造、国防等领域都有着广泛的应用。
1. 光网络：新型光无源器件可以有效地提高光网络的传输质量和稳定性，使其更加可靠。
2. 光纤传感器：新型的光无源器件可以应用于各种光纤传感器、特别是温度和应力传感器。
3. 光存储：新型光无源器件也可以应用于光存储器件，以实现更高密度的存储和更快的读写速度。
4. 医疗：新型光无源器件应用于医疗器械中，可以提高医疗诊断和治疗的可靠性和精度。
5. 国防：新型光无源器件在国防领域中的应用，包括光纤通信、光纤传感器、高性能光放大器等方面，可以有效提高军事通信的保密性。
三、新型光无源器件的研究现状当前，新型光无源器件研究正处于高速发展期，主要涉及器件结构设计、材料制备、光学特性测试等方面。
在器件设计方面，国内多家单位正在进行研究，采用多种方法优化器件的结构和性能；在材料制备方面，利用新型材料和制备技术进行研究和应用；在光学特性测试方面，采用更加高效的测量方法和测试设备等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
光无源器件技术综述万助军中科院上海微系统与信息技术研究所博士生上海上诠光纤通信设备有限公司技术顾问光无源器件是光纤通信中不可或缺的部分，本文综合介绍各种光无源器件技术原理、特摘要：光纤准直器设计等°减反射角、点以及部分工艺考虑，内容包括高斯光束能量耦合、光纤头的8单元技术和光纤连接器、晶体光学器件、波分复用器、光开关等器件技术，希望对从事光无源器件设计和制造的工程师有参考作用。
FBT关键词：光无源器件，准直器，隔离器、环形器、光开关、言绪一.适应信息社会对通信容量的要求，光纤通信已经取代电子通信。
低损耗光纤、半导体激使光纤通DWDM+EDFA光器和掺铒光纤放大器是使光纤通信成为可能的三个关键因素，而信容量得到空前扩展。
在光纤通信系统中，各种光无源器件扮演着不可或缺的角色，本文将[1]综合介绍各种光无源器件技术原理及特点。
下文的组织结构是，第二部分介绍光无源器件中用到的基础知识和单元技术；第三部分对光纤连接器的一些特性进行分析；第四部分介绍各种晶体光学器件的结构、原理和发展情况；第五部分介绍波分复用器的原理和结构；第六部分介绍各种光开关的原理、结构和特点；第七部分介绍各种光衰减器的原理、结构和特点；第八部分介绍光纤熔融拉锥器件的基本原理和各种具体器件的实现方式；第九部分为全文总结。
需要说明的是，限于本文作者的知识水平和研究经历，对某些技术有较深入的分析，如型波分复用器和光纤熔融拉光纤头、光纤准直器、光纤连接器、光隔离器、光环形器、Filter、光开关和可调光衰减器等，这锥器件等，对某些技术则大致介绍结构和原理，如Interleaver些都是为了聊补本文的完整性，以顶住光无源器件技术综述这顶帽子。
考虑本文的读者对象是从事光无源器件设计和制造的工程师，作者尽量少用复杂的公式，但在某些场合，公式有50个公式。
助于理解问题和说明一些重要结论，因此本文中仍出现多达基础知识和单元技术二.高斯光束的能量耦合1.在尾纤为单模光纤的光无源器件中，光束可用高斯近似处理，器件的耦合损耗可用高斯光束之间的耦合效率进行分析。
两束高斯光束之间的能量耦合效率，取决于二者的光场叠加[2-4]。
比率，可用（1）式计算2*??dxdyE?E21?T（1）22????dxdyE?dxdyE21两束高斯光束之间的耦合，可能存在三种失配模式：径向失配X、轴向失配Z和角向失配θ，如图1所示。
耦合失配造成光场重叠误差，从而影响耦合效率，根据（1）式计算得到1耦合损耗与各种失配量之间的关系如图2所示，其中取光束束腰半径分别为200um和5um作对比，分别对应一般准直器和光纤的模场半径。
束腰半径为200um的高斯光束，对角向失配比较敏感，对径向失配次之，对轴向失配则有较大容差；束腰半径为5um的高斯光束，对轴向失配比较敏感，对径向失配次之，对角向失配则有较大容差。
高斯光束的耦合失配情况图1.）（b （a）（d）（c）2）f（e）（两高斯光束耦合损耗与各种失配量之间的关系2. 图8度减反射角2.光纤头的为了避免光器件中的反射光对通信系统造成影响，一般将光纤头的端面研磨成一定斜角[2]。
此端面斜角的选择依据是在保证回波损耗满足要求的情况下，尽量取小角以减少反射光度以减少对插入损耗的影响。
光纤端面研磨成一定斜角之后，回波损耗可视为反射光束与正）可以看到，不同波长的光其回波损耗不同，但并非（f向传输光束之间的耦合损耗，从图2）所示差异那么大。
这是因为，在角向失配量相同情况下，波长越短则耦合损耗越（f如图2大，光束束腰半径越大则耦合损耗越大，而在光纤中波长越长则模场半径越大，因此两种因素稍微抵消。
的模场直径分别为1550nm和型光纤作分析，其1310nm下面我们取康宁公司的SMF-28所示。
当3，根据公式（1）计算得到两波长的回波损耗与端面角度关系如图9.2um和10.4um前者约比后者大，和36dB1550nm度时，1310nm和光的回波损耗分别为40dB端面角度为8，总回波损14dB4%的光反射回去，增加回波损耗4dB；在端面未镀增透膜情况下，只有约总回波损26dB，；镀增透膜之后，剩余反射率<0.25%，增加回波损耗50dB耗分别为54dB和。
度斜角基本可以保证回波损耗大于60dB62dB，选择8耗分别为66dB和光纤头回波损耗与端面角度的关系图3.的误差，而且各种单模光纤的模场直径也存在差dB当然，以上计算方法可能存在几个异，增透膜的实际剩余反射率也不尽相同，因此光纤头的实际回波损耗可能与以上计算结果。
度斜角基本可以保证回波损耗大于60dB8存在一些差异，但实际证明选择光纤准直器3.3光纤之间的耦合与光纤准直器之间的耦合情况4.图在自由空间型的光无源器件（如光隔离器、光环形器、光开关等）中，输入和输出光纤[4]。
从光纤输端面必须间隔一定距离，以便在光路中插入一些光学元件，从而实现器件功能，束腰半径较小而发散角较大，出的高斯光束（实际为近高斯光束，可以高斯光束近似处理）两根光纤之间的直接耦合损耗对其间距极其敏感，光纤准直器扮演这样一种功能，将从光纤所示，从输出的光准直为腰斑较大而发散角较小的光束，以增加对轴向间距的容差，如图4 （c）（d）亦可看出准直器对轴向容差的改善。
图2 1)光纤准直器的结构和参数度斜角，造成输出光束与准直器光纤准直器的结构参数如图5所示，因光纤头端面的8所示为两准直器的理想耦合情况，二者的输出光场完全，称为点精度。
图6轴线存在夹角θ，束腰直Z/2重合，其间距为准直器的工作距离Z。
准直器输出高斯光束的束腰距离其端面ww到此我们介绍了光纤准直器的三个，而高斯光束的发散角与其束腰直径成反比关系。
径为2ωt主要参数：工作距离、点精度和光斑尺寸。
2Z/ L w2光纤头准直透镜t 6. 两准直器的理想耦合情况图图5. 光纤准直器的结构和参数光纤准直器的设计方法2)光纤准直器的基本原理是，将光纤端面置于准直透镜的焦点处，使光束得到准直，然后在焦点附近轻微调节光纤端面位置，得到所需工作距离，因此准直器的工作距离与光纤头和相关。
光纤准直器的设计方法是，根据实际需求确定准直器的工作距离，依据L透镜的间距并计算光斑尺寸，然后依据光线理论计算准直高斯光束传输理论，确定光纤头和透镜间距L 器的点精度。
具体设计步骤如下：确定所需工作距离Z；a)w b)列出从光纤端面至输出光束束腰位置的近轴光线传输矩阵；下面以Grin-Lens准直器为例：BAL1????11）2（光纤头与透镜间隙：?????DC10????11????1??ZcosZAsinAAB????22Grin-Lens：（3）?An????0????DC??22ZAncossinAZA?????0AB1Z/2????33w透镜端面至光束束腰：（4）?????CD01????334BABAABBA????????331212?）5 （总传输矩阵：????????DCCDCDDC????????331212q参数；c)列出输出光束束腰位置的）式）式和（7参数及ABCD法则来描述，如（6我们知道，高斯光束的传输可用q 所示：?11）（60j??2)(zq(z)R??)(nz iiiB?(z)Aq i?(qz)）7（1i?D?Cq(z)i＝∞，因此光纤端R一般考虑光纤端面高斯光束的模场半径为ω且波面曲率半径为00参数为：面的q ?10j??）8（2??q 00参数为：qABCD法则，输出光束束腰位置的根据BAq?0?q）（93D?Cq0 L；d)确定光纤头与透镜间距∞0：即1/q在输出光束束腰位置，波面曲率半径为R=的实部为33??1（10）0?R??e)L(q ??3纵观以上推导过程，q中只包含一个变量L，因此可依据（10）确定间距L。
3 e)计算光斑尺寸和点精度；根据确定的间距L，可由q计算光斑尺寸：3???0t????1???I?（11）????m)(qL????3点精度可用光线追迹的方式计算，此处不赘述。
光纤准直器常用0.23节距的Grin-Lens，就是为了能够通过微调间隙L而得到不同工作距离的光纤准直器，C-Lens的长度选择，也应作类似考虑。
5光纤准直器的分析和比较3)目前国内的上海公司是最早的供应者，Grin-Lens最早用于光纤准直器的准直透镜，NSG中科光纤通讯器件有限公司、西安飞秒光电科技有限公司和西安同维通信技术有限公司均能因成本优势而得到顾客欢迎。
引入光纤准直器，。
CASIX 公司的罗勇将C-Lens供应Grin-Lens可增加工作L前面已经提到，准直器的工作距离与光纤头和透镜间距L相关，增加间距距离，但是对一个确定的准直透镜，工作距离不能无限增加。
当光纤端面在透镜焦点附近调，计算所）节时，光斑尺寸变化较大，然而将光纤端面置于透镜焦点上（此时工作距离接近0得光斑尺寸仍有参考作用，有助于估算确定的透镜参数所能得到的光斑尺寸。
点精度随光纤等于透镜焦距所得点精度可作为其他情况的近似。
L头位置变化不大，取间距，分析工作距离、光斑尺寸和点精度与透镜参数的关系。
C-Lens下面针对Grin-Lens和a)工作距离限制，该方程有解（两个解L的一元二次方程（12）对（10）式稍作变换，得到一个关于）式。
中接近于透镜焦距的解才是我们所需要的）的条件是满足系数条件（1320bL?caL??（12）20?4acb?）（13）式可得到工作距与透镜参数相关且包含工作距离Z，因此由（13其中系数a、b、c w离的限制条件：?0?Z）（14Grin-Lens：??W2??An00??2）15（C-Lens：????W22221?n????1n1?n?002200R??RRZ?光斑尺寸b) 等于透镜焦距，得到光斑尺寸如下：L取间距??）（16Grin-Lens：0?t??An00?R?0?）17 （C-Lens：??t??1n?0c)点精度取间距L等于透镜焦距，得到准直器点精度如下：????）18 ：Grin-Lens（??cos?nZ1?A?061?)L(n??）（19 C-Lens：????c??n?1?1??nR??等于透镜焦距，其结果仅作为选择透镜以上关于光斑尺寸和点精度的计算是基于间距L 参数时的参考，精确的计算可依照上述光纤准直器的设计方法进行。
改变参数相对容易，因C-Lens可通过增大端面曲率半径来增加工作距离，比Grin-LensFilter此在长工作距离应用中具有优势，而在普通应用中，也因其成本优势受到欢迎。
但是在因其端面为平面而占绝对优势。
型WDM中，需要在透镜的端面粘贴滤波片，Grin-Lens4.双光纤准直器双光纤准直器的设计方法与单光纤准直器类似，也是依据高斯光束传输理论，由需要的工作距离确定光纤头与透镜间距并计算光斑尺寸，差别在点精度的计算。