装尺寸误差与耦合效率的关系，并对结果进行了归化处理。研究发现经过百万次光线追迹，模型的最大耦合效率为，在光电器件同样采用同轴型封装的情况下，与传统的球透镜耦合相比，改进模型的耦合效率提高了约耦合效率的高低取决于半导场特性和远场特性。具体分布情况与图图所示。图半导体激光器近场特性图半导体激光器远场特性图为在处的模场分布情况，图为在处的模场分布情况对比两种模场分布情况可以看出在近场处，形成的光斑与芯片的发光面积基本相同，方向的发散角要大于方向的发散角在远场处，光斑面积明显增大且方向的发散角明显小探讨如何建立和优化电吸收调质激光器的耦合模型光学论文度耦合效率对透镜距离变化的敏感程度依次为快轴准直透镜非球面透镜慢轴准直透镜。研究结果可为光器件的实物设计封装提供尺寸参考和建议。关键词光学光学仿真分布反馈式半导体激光器单模光纤耦合效率误差分析非球透镜随着高清电视网络直播等高带宽业务的快速增长，传统的千兆以太无源光网络网络已经难以满足带宽的需要，目前广大通光纤的耦合模型，采用种不同的透镜组合实现耦合效率的提高，同时研究分析了影响耦合效率的因素和透镜组封装误差与耦合效率的关系，为后续器件制造提供尺寸依据。摘要为提高半导体激光器与单模光纤的耦合效率，提高信噪比，延长光信号在光纤中传输的距离，利用光学仿真软件首先针对万兆光无源网络光器件建立了种新的耦合模型并对其进行了仿真优化出的激光需要进行耦合后才能在光纤中传输常见的耦合方式有球透镜耦合非球透镜耦合直接耦合楔形光纤耦合透镜光纤耦合等方式，。目前大部分文献考虑如何利用单个透镜或者在光纤端面加工透镜的方式来提高耦合效率，但是这对加工技术提出了极高的要求，产生极大生产成本。同时，很多文献在研究过程中笼统的将半导体激光器看作为点光源由于半导体激光图新型耦合模型图中第块透镜用来对快轴光束进行准直，第块透镜对慢轴进行准直，第块透镜对准之后的光束进行聚焦，从芯片到光纤端面，整个系统的长度为，满足般光模块的尺寸要求。仿真参数设计中，准直透镜的材料均为，平凸透镜玻璃材料为，为匹配单模光纤的数值孔径，光纤纤芯材料为，包层材选择，光纤中设置两个同心圆环，属性。光信号传输的距离取决于光功率的大小，低耦合效率导致进入光纤内的功率的减小，对光信号的传输距离产生巨大影响。在光器件的光路设计中，通常将耦合效率作为重要的衡量指标。与耦合过程中，主要是将发出的光线耦合到光纤端面与光纤模场进行匹配光纤端面的模场分布基本为圆形，所以本文考虑将发出的激光光束进行整形与光纤模场寸变大，降低了耦合效率利用非球面透镜可以有效对离轴光线进行校正，减小像差，光线聚焦的焦点尺寸远小于球透镜的焦点尺寸。半导体激光器远场光斑呈现出椭圆形，球透镜因为内部折射率都相同，在快轴和慢轴同时对光束进行汇聚，因而聚焦成的光斑依然为椭圆形，这与单模光纤的模场形状不匹配，耦合效率低下本文利用相互垂直的两个准直透镜分别对光束的快虑将发出的激光光束进行整形与光纤模场相匹配以提高系统的耦合效率。考虑到现行光电器件的尺寸，在光路设计中应该对系统整体长度进行限制的发散角的存在使远场处光斑呈现出椭圆形，新的模型首先对快轴和慢轴的光束进行压缩准直，然后利用非球透镜对准直光线进行聚焦与单模光纤的模场相匹配，新型耦合模型如图所示。图球透镜耦合光斑图球透镜纤纤芯材料为，包层材选择，光纤中设置两个同心圆环，属性设置为用以消除从纤芯反射进入包层的光线，提高耦合效率的计算精度。图球透镜耦合模型作为比较，本文设置了如图所示常见的同轴型封装器件中的球透镜耦合方式的系统光路图。球透镜同样采用材料并镀有抗反射膜，分别对两种光路的耦合效率进行对比。探讨如何建立和优化探讨如何建立和优化电吸收调质激光器的耦合模型光学论文相匹配以提高系统的耦合效率。考虑到现行光电器件的尺寸，在光路设计中应该对系统整体长度进行限制的发散角的存在使远场处光斑呈现出椭圆形，新的模型首先对快轴和慢轴的光束进行压缩准直，然后利用非球透镜对准直光线进行聚焦与单模光纤的模场相匹配，新型耦合模型如图所示。探讨如何建立和优化电吸收调质激光器的耦合模型光学论文首先将快轴准直透镜与封装为体，然后将慢轴准直透镜与非球透镜封装为体这种封装方式与单纯的个透镜分开封装相比，可以简化光器件耦合的步骤，在耦合过程中只需要完成透镜透镜组光纤这个组件的对准工作即可完成光器件的封装。为给透镜在实际的封装过程中提供依据，图给出了个透镜在轴的正负方向分别移动耦合效率随封装误差变化的曲线图但是，单模光纤的直径只有微米，与半导体激光器的发光尺寸基本相等，因此在研究两者的耦合过程中不能将半导体激光器看做点光源，必须要考虑其发光面积的影响。本文在充分考虑了半导体发光面积光的折射吸收衍射等现象的基础上建立了新型的半导体激光器透镜组单模光纤的耦合模型，采用种不同的透镜组合实现耦合效率的提高，同时研究分析了影响耦合效率的因轴和慢轴进行压缩准直，不仅将远场光斑整形为圆形，而且将光束的发散角进行了压缩，保证光线聚焦后与单模光纤模场的匹配性。经过透镜组整形后的光束更接近高斯光束分布，能量分布集中，与单模光纤的模场分布情况更加接近。透镜封装误差对耦合效率影响新模型设计的透镜组具有个透镜，结合同轴型器件的球透镜封装模式，考虑将透镜组分开封装以便降低封装难度耦合光斑尺寸图球透镜耦合效率图光束整形光斑图光束整形光斑尺寸图透镜组聚焦光斑图透镜组耦合效率利用透镜组对半导体激光器的光束进行整形后得到的耦合效率比利用球透镜耦合有明显的提高分析原因主要有以下点从图可以看出，球透镜成像具有较大的像差，离轴光线经过球透镜的汇聚后无法在光轴处汇聚，而是在子午面和弧矢面各形成个焦点，从而导致光斑的尺电吸收调质激光器的耦合模型光学论文。光信号传输的距离取决于光功率的大小，低耦合效率导致进入光纤内的功率的减小，对光信号的传输距离产生巨大影响。在光器件的光路设计中，通常将耦合效率作为重要的衡量指标。与耦合过程中，主要是将发出的光线耦合到光纤端面与光纤模场进行匹配光纤端面的模场分布基本为圆形，所以本文和透镜组封装误差与耦合效率的关系，为后续器件制造提供尺寸依据。图新型耦合模型图中第块透镜用来对快轴光束进行准直，第块透镜对慢轴进行准直，第块透镜对准之后的光束进行聚焦，从芯片到光纤端面，整个系统的长度为，满足般光模块的尺寸要求。仿真参数设计中，准直透镜的材料均为，平凸透镜玻璃材料为，为匹配单模光纤的数值孔径，光探讨如何建立和优化电吸收调质激光器的耦合模型光学论文形光纤耦合透镜光纤耦合等方式，。目前大部分文献考虑如何利用单个透镜或者在光纤端面加工透镜的方式来提高耦合效率，但是这对加工技术提出了极高的要求，产生极大生产成本。同时，很多文献在研究过程中笼统的将半导体激光器看作为点光源由于半导体激光器的发光尺寸与多模光纤直径的比值很小，因此在研究两者的耦合过程中可以将激光器看做点光源激光器整形后光斑的模场与单模光纤模场的匹配程度耦合效率对透镜距离变化的敏感程度依次为快轴准直透镜非球面透镜慢轴准直透镜。研究结果可为光器件的实物设计封装提供尺寸参考和建议。关键词光学光学仿真分布反馈式半导体激光器单模光纤耦合效率误差分析非球透镜随着高清电视网络直播等高带宽业务的快速增长，传统的千兆以太无源于方向的发散角。的光斑形状由近场到远场发生了偏转，从物理学知识解释远场的光斑分布是近场的傅里叶变换。本文研究对象为激光出射后大约以后的光斑形状，因此可以看做是对的远场特性的研究。摘要为提高半导体激光器与单模光纤的耦合效率，提高信噪比，延长光信号在光纤中传输的距离，利用光学仿真软件首先针对万兆光无源网络信设备制造商和网络运营商都在加快推进万兆以太无源光网络的发展电吸收调质激光器的传输速度达到，传输距离达到，具有极高的性价比，被广泛的用于的建设，。式中表示水平发散角，⊥表示垂直发散角，表示激光器中心工作波长，表示有源层宽度，表示有源层厚度。与其他半导体激光器样，具有，其次分析了新模型与原有模型耦合效率出现差异的原因，最后探讨了透镜封装尺寸误差与耦合效率的关系，并对结果进行了归化处理。研究发现经过百万次光线追迹，模型的最大耦合效率为，在光电器件同样采用同轴型封装的情况下，与传统的球透镜耦合相比，改进模型的耦合效率提高了约耦合效率的高低取决于半导体激光器整形后光斑的模场与单模光纤模场的匹配程器的发光尺寸与多模光纤直径的比值很小，因此在研究两者的耦合过程中可以将激光器看做点光源但是，单模光纤的直径只有微米，与半导体激光器的发光尺寸基本相等，因此在研究两者的耦合过程中不能将半导体激光器看做点光源，必须要考虑其发光面积的影响。本文在充分考虑了半导体发光面积光的折射吸收衍射等现象的基础上建立了新型的半导体激光器透镜组单性设置为用以消除从纤芯反射进入包层的光线，提高耦合效率的计算精度。图球透镜耦合模型作为比较，本文设置了如图所示常见的同轴型封装器件中的球透镜耦合方式的系统光路图。球透镜同样采用材料并镀有抗反射膜，分别对两种光路的耦合效率进行对比。探讨如何建立和优化电吸收调质激光器的耦合模型光学论文。发