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[科普中国]-对接耦合

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对接耦合(butt coupling)又称“面对面耦合”,一个光学元件的一端与另一个光学元件的一端直接对准耦合。要求对传输的辐射有最小的功率损耗,且在界面有最大的传输系数,即从一个光学元件到另一个光学元件为零反射。如光源对光纤、光纤对光纤的耦合都可用简单的对接耦合。1

特点对接耦合法结构简单,不存在棱镜耦合法和光栅耦合法对入射角的精密要求,但对准精度通常至少要达亚微米量级。其通过对有关结构和对接位置参数进行参数最优化设计,可能得到较高的耦合效率,因此,是一种比较有效的耦合方法。

举例下图是半导体激光器与平面介质光波导的对接耦合示意图。

由于光波导的光波导层厚度与激光器有源区的厚度相差较小,因此,激光器激励的基模场分布可以与TE0导波模式实现良好的匹配。可见,利用对接耦合,可以很好地实现半导体激光器对平面介质光波导的激励。由于激光二极管的发射光束有发散的半角分布范围,因此,很难利用棱镜耦合、光栅耦合以及楔形耦合技术实现与平面光波导的耦合。利用对接耦合,则可以很好地实现激光二极管与平面光波导之间的耦合。22

本词条内容贡献者为:

李晓林 - 教授 - 西南大学