Оптичний погоджувальний пристрій для багатоканального оптичного обертового з’єднувача з волоконно-оптичними джгутами

Abstract

Дана робота присвячена розробці та дослідженням ефективного оптичного погоджувального пристрою, призначеного для зменшення величини оптичних втрат при передачі оптичних сигналів між багатожильним волоконно-оптичним джгутом і моносвітловодом, які суттєво відрізняються по діаметру. В результаті проведених досліджень на прикладі сферичної кулькової лінзи встановлено, що для кожного заданого кутового розподілу променів на виході джгута при заданому співвідношенні діаметрів та числових апертур кабелю і джгута існує оптимальний радіус кривизни сферичних поверхонь фокусної лінзи (для кулькової лінзи оптимальний діаметр), при якому коефіцієнт оптичного зв’язку між джгутом світловодів та кабелем досягає максимального значення. Показано, що при використанні в оптичному погоджувальному пристрої кулькової лінзи оптимального діаметру коефіцієнт оптичного зв’язку може бути збільшеним в декілька разів, інколи на порядок, по відношенню до використання неоптимальної по діаметру лінзи.

Данная работа посвящена разработке и исследованию эффективного оптического согласующего элемента, предназначенного для уменьшения величины оптических потерь при передаче оптических сигналов между многожильным волоконно-оптическим жгутом и моносветоводом, существенно отличающихся по диаметру. В результате проведенных исследований на примере оптической шариковой линзы установлено, что для каждого заданного углового распределения лучей на выходе жгута и заданного соотношения диаметров и числовых апертур жгута и моносветовода существуют оптимальные радиусы кривизны сферических поверхностей фокусирующей линзы (для шариковой линзы оптимальный диаметр) для которых коэффициент оптической связи между световодом и жгутом световодов является максимальным. Показано, что при использовании в оптическом согласующем устройстве шариковой линзы оптимального диаметра коэффициент оптической связи может быть увеличен в несколько раз, иногда на порядок, по отношению к использованию неоптимальной по диаметру линзы.

Present work is concerned with the development and investigation of the effective optical adjusting element intended for the decreasing of the optical losses value during transfer of the optical signals between fiber optic bundle and light waveguide which are sufficiently different in diameter. As a result of the carried out investigations (on the example of the spherical lens) it is established, that for each preset angle distribution of rays and given ratio of the diameters and numerical apertures of bundle and light waveguide the optimal curvature radia of the spherical surfaces of the focusing lens exists (for sphere lens – optimal diameter) for which the coefficient of the optical coupling between light waveguide and bungle of light waveguides is maximal. It is shown, that in the case of the use of spherical lens in the optical adjustment device the coefficient of the optical coupling can be increased in several times, sometimes on an order of magnitude in comparison to the use of the non-optimal on the diameter lens.