一、核心選型方向
關(guān)鍵參數(shù)匹配
波長(zhǎng)范圍：需與光源波長(zhǎng)嚴(yán)格匹配(如850nm、1310nm、1550nm等)，避免信號(hào)衰減。例如，1550nm波長(zhǎng)需選擇覆蓋C波段(1530-1565nm)或L波段(1565-1625nm)的準(zhǔn)直器。
數(shù)值孔徑(NA)：準(zhǔn)直器NA需略大于光纖出射光NA(光纖準(zhǔn)直時(shí))或略小于耦合光纖NA(空間光耦合時(shí))，以確保高效光傳輸。
光束發(fā)散角：發(fā)散角越小，準(zhǔn)直效果越好。例如，非球面透鏡準(zhǔn)直器可將發(fā)散角控制在0.1°以內(nèi)，適用于長(zhǎng)距離傳輸。
工作距離：根據(jù)系統(tǒng)需求確定準(zhǔn)直器間距。例如，遠(yuǎn)距離準(zhǔn)直器(如200米適用型)需選擇長(zhǎng)焦距設(shè)計(jì)，而短距離耦合(如10mm)需緊湊型結(jié)構(gòu)。
應(yīng)用場(chǎng)景適配
激光準(zhǔn)直：需高角度精度(如0.01°級(jí))和低插入損耗(<0.5dB)，推薦五軸光纖準(zhǔn)直器(支持X/Y/Z+俯仰偏擺調(diào)節(jié))。
自由空間光耦合：需大光束直徑和消色差性能，推薦消色差大口徑準(zhǔn)直器(如空氣隙四透鏡設(shè)計(jì))。
光譜分析：需寬波段覆蓋(如350nm-1700nm)，推薦可調(diào)焦準(zhǔn)直器(支持6mm-18mm焦距調(diào)節(jié))。
二、類型選擇與對(duì)比
| 類型 | 特點(diǎn) | 適用場(chǎng)景 |
| 固定式非球面準(zhǔn)直器 | 結(jié)構(gòu)緊湊、無運(yùn)動(dòng)部件、消球差，適合高穩(wěn)定性需求。 | 光纖激光器、科學(xué)科研 |
| 空氣隙雙膠合準(zhǔn)直器 | 雙透鏡設(shè)計(jì)、消球差，適合大光束直徑場(chǎng)景。 | 紅外傳感、光譜分析 |
| 變焦光纖準(zhǔn)直器 | 焦距可調(diào)（6mm-18mm）、光束尺寸可變，適合多波長(zhǎng)兼容系統(tǒng)。 | 量子通信、可調(diào)諧激光器 |
| 五軸光纖準(zhǔn)直器 | 支持五軸調(diào)節(jié)（X/Y/Z+俯仰偏擺）、高耦合效率，適合復(fù)雜光路系統(tǒng)。 | 激光雷達(dá)、MEMS光開關(guān) |
| 三軸光纖準(zhǔn)直器 | 集成小型化、三軸調(diào)節(jié)（Z+俯仰偏擺），適合空間受限場(chǎng)景。 | 光纖通信、無源光網(wǎng)絡(luò)
|
三、關(guān)鍵參數(shù)詳解
光束發(fā)散角與準(zhǔn)直精度：
發(fā)散角越小，光束準(zhǔn)直性越好。例如，非球面透鏡準(zhǔn)直器可將發(fā)散角控制在0.1°以內(nèi)，而球面透鏡準(zhǔn)直器發(fā)散角可能達(dá)0.5°以上。
準(zhǔn)直精度直接影響耦合效率。例如，五軸準(zhǔn)直器通過微調(diào)俯仰偏擺角度(±5°范圍)，可將耦合效率提升至99%以上。
輸出光束直徑與最大束腰距離：
輸出光束直徑需與后續(xù)光學(xué)器件(如透鏡、反射鏡)匹配。例如，大口徑準(zhǔn)直器(如直徑10mm)適合擴(kuò)束需求，而小口徑準(zhǔn)直器(如直徑2mm)適合緊湊系統(tǒng)。
最大束腰距離指光束維持準(zhǔn)直的最大傳輸距離。例如，遠(yuǎn)距離準(zhǔn)直器在200米內(nèi)可保持光束發(fā)散角<0.1°。
光纖接口與機(jī)械結(jié)構(gòu)：
常見接口包括FC/PC、FC/APC、SMA等，需與光纖系統(tǒng)兼容。例如，F(xiàn)C/APC接口可減少回?fù)p，適合高精度耦合。
機(jī)械結(jié)構(gòu)需考慮安裝空間和穩(wěn)定性。例如，鎳銅合金外殼可耐受-40℃~85℃溫度范圍，適合戶外環(huán)境。
四、選型步驟與案例
步驟
明確需求：確定波長(zhǎng)、功率、工作距離、光束直徑等核心參數(shù)。
類型篩選：根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景選擇固定式、可調(diào)式或特殊設(shè)計(jì)(如消色差、遠(yuǎn)距離)。
參數(shù)驗(yàn)證：通過公式計(jì)算焦距(如f = (d × λ) / (2 × MFD)，其中d為光斑直徑，λ為波長(zhǎng)，MFD為光纖模場(chǎng)直徑)，并選擇最接近標(biāo)準(zhǔn)值的準(zhǔn)直器。
樣品測(cè)試：在實(shí)際系統(tǒng)中驗(yàn)證插入損耗、耦合效率等性能。
案例
場(chǎng)景：將自由空間光(波長(zhǎng)633nm，光斑直徑3mm)耦合進(jìn)單模光纖(MFD=4.5μm)。
計(jì)算：根據(jù)公式f = (3mm × 633nm) / (2 × 4.5μm) ≈ 15.99mm，選擇焦距15mm的準(zhǔn)直器。
選型：選用FC/APC接口、非球面透鏡設(shè)計(jì)的15mm焦距準(zhǔn)直器，插入損耗<0.3dB，耦合效率>98%。
五、品牌與質(zhì)量保障
推薦品牌：索雷博(Thorlabs)、聯(lián)合光科、長(zhǎng)飛、LBTEK等，提供詳細(xì)技術(shù)參數(shù)和售后調(diào)試支持。
質(zhì)量評(píng)估：
參數(shù)標(biāo)注準(zhǔn)確性：通過第三方檢測(cè)驗(yàn)證波長(zhǎng)范圍、NA等關(guān)鍵參數(shù)。
長(zhǎng)期穩(wěn)定性：選擇耐溫范圍寬(-40℃~85℃)、抗振動(dòng)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。
售后服務(wù)：優(yōu)先提供快速響應(yīng)(如24小時(shí)內(nèi))和技術(shù)支持的廠商。
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