光逞科普：光纤准直器&

光信号 的“精准导航者”，参数解析与生产应用

在光通信与激光技术持续迭代升级的当下，光纤准直器作为实现光信号传输的稳定性与调控的精确性的核心光无源器件，在光信号的传输与处理过程中发挥着至关重要的作用。本文将围绕光纤准直器的关键性能参数和在各行业的典型应用场景展开，同时分享光逞在光纤准直器生产制造中的核心技术优势。

一、光纤准直器的关键性能

光纤准直器作为光通信与激光应用系统中的核心光学元件，其性能直接影响光信号传输效率、光束质量及系统稳定性。本文将对其核心性能指标展开解析。

1. 插入损耗（Insertion Loss, IL）

(1) 定义：插入损耗是指光信号通过准直器时，因光学结构缺陷、对准偏差及材料吸收等因素导致的光功率衰减，能直观反映光在传输过程中的能量损失程度。低插入损耗能够有效减少光信号衰减，保障光信号的稳定传输。

(2) 计算公式（其中Pin为输入光功率，Pout为输出光功率）

(3) 核心参数

对准精度：光纤纤芯与透镜光轴的同轴度偏差（通常要求≤1 μm），以及透镜焦距与光纤端面距离的匹配程度；

透镜质量：透镜的表面光洁度需达到 λ/20 以下，折射率均匀性良好，透光率需≥99.5%。

2. 回波损耗（Return Loss, RL）

(1) 定义：回波损耗是指输入光信号中，经准直器各光学界面反射后沿原路径返回光源的光功率与入射光功率的比值，用于衡量光信号反射程度，对光源稳定性至关重要。

(2) 计算公式（Pin为输入光功率,Pr为回波光功率）

(3) 技术要求

l 物理接触（PC）端面：常规要求“≥55 dB”，适用于对回波不敏感的光模块，如传统 SDH 设备；

l 斜面物理接触（APC）端面：由于端面采用 8° 或 9° 倾角设计，可使反射光偏离原光路，因此要求“≥65 dB”，常用于对回波敏感的场景，如高功率激光器、密集波分复用系统。

3. 工作距离（Working Distance, WD）

(1) 定义：工作距离是指从准直器光学端面（通常为透镜外表面）到光束束腰（即光斑直径最小处）的沿光轴距离。

(2) 计算公式（其中ω₀为束腰半径，λ为光波长）

(3) 参数要求

l 若两准直器间距小于工作距离，光束尚未到达束腰，光斑未达到最小尺寸，易导致对接损耗增大；

l 若间距大于工作距离 + 瑞利长度，光束发散加剧，光斑尺寸超出接收端容差范围，同样会引起损耗上升。

注：在实际应用中，需根据系统光学路径总长（如光模块内部光路、激光加工头与工件间距），合理匹配工作距离（常规可选范围：1 mm~50 mm）。

4. 光束直径（Beam Diameter）

(1)定义：光束直径是指在工作距离处，光强降至峰值光强 1/e²（约 13.5%）时的光斑直径，单位为微米（μm）或毫米（mm）。该定义符合高斯光束的光强分布特性，是行业内通用的标准计量方式。

(2)计算公式

(3)参数要求

l 光束直径越小，对两准直器的同轴度、角度偏差要求越高，容差范围较窄；

l 光束直径越大，对接时的偏差容错空间越大，系统组装难度相应降低。

5. 准直度 / 发散角（Collimation Degree / Beam Divergence Angle）

(1) 定义：准直度通常通过 “ 远场发散角（全角 θ）” 量化表征，它反映了光束远离束腰后，光斑直径随传输距离扩大的速率，本质是高斯光束的空间发散特性。

(2) 计算公式（ω₀为束腰半径，λ为光波长）

(3) 参数要求

发散角越小，光束的 “指向精度” 越高，准直性越好，低发散角能够确保光束在长距离传输后仍保持较小的光斑尺寸，是衡量准直器性能的关键指标。

 四、光纤准直器的应用范围  

光纤准直器凭借高精度、低损耗等独特性能优势，深度渗透至光通信、激光加工、测试测量、光传感与成像等多个领域。  

1. 光纤器件与空间器件的组合使用

声光调制器的输入/输出端、在线隔离器输入/输出端,均需要准直器对称耦合。较高要求场景，单独的准直器输出效率需达99%，耦合效率需达95%，且需具备相应抗回光能力和承受较高输出功率

2. 激光加工领域

凭借其卓越的光束准直性能，实现高精度、高质量的金属切割、在各种材料上进行精确穿孔以及在增材制造（3D 打印）领域，可为激光成型过程提供稳定、高准直度的激光束光源，等各种需要高精度加工的场景。

3. 光器件测试与测量领域

在光器件研发、生产与质检中，光纤准直器是核心校准测试工具。它能精准调控光束参数，模拟真实光信号状态，完成对光器件（如准直器、光耦合器、光栅等）发散角、工作距离、损耗等核心性能参数的测量，为器件优化与标准化生产提供数据支撑。

4. 光传感与光成像领域

l 光传感领域：负责传感光信号与光纤、传感器间的双向传输，降低信号损耗，提升传感系统灵敏度与响应速度。

l 光成像领域：在工业检测、医疗成像等场景，保障光信号稳定传输至成像系统，实现光信号的实时监测和成像，提升成像清晰度与分辨率。

五、光逞光电在光纤准直器的优势  

作为专注于光通信领域的高新技术企业，在光纤准直器的生产制造与服务支持方面具有全方位显著优势：

1. 全流程的品质把控

通过先进的生产工艺与精密设备，从尾纤和透镜的高性能材料选型，到精细加工与组装流程，实现光纤准直器的高精度定位和高质量封装。严格的材料筛选与工艺管控，确保产品性能稳定可靠，能够无缝适配金属切割、材料穿孔、3D 打印等多种高精度加工场景需求。

2. 定制化的解决方案

提供定制化的光纤准直器解决方案，根据客户在激光加工领域的具体应用场景与技术参数要求，量身打造具备不同光斑质量、工作距离及波长适配性的光纤准直器产品。

3. 产品的高适配能力

产品设计充分考虑行业设备通用性，能够与市面上主流的多种光纤激光器及激光加工相关配套设备无缝兼容，无需对客户现有生产系统进行大规模改造，即可轻松集成，降低客户的系统升级成本与时间成本。

4. 严格化的质量把控

建立了贯穿全流程的质量管理体系，从原材料甄选到最终产品出厂，每一道核心工序均经过严格的检测和筛选，从根本上保障了光纤准直器性能的一致性与长期可靠性，为客户提供坚实的产品保障，同时我们还提供售后保障服务。

在光通信系统向大容量、高速率加速迭代的浪潮下，光纤准直器的产业化制造的技术要求越来越高。光逞光电一直以来迎难而上，秉承着“技术突破，品质坚守”的理念，为全球客户定制高质量且全面的光纤准直器解决方案。我们诚邀更多行业伙伴携手同行，共同开拓光通信技术发展新边界。