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纤维光学光导
光纤束的传光、导光特征

March 15,2019.

很多根光纤丝聚成一根直径为dB的光纤束,光纤束的基本特征与单根光纤丝相同。


光纤束的传光特性与单根光纤丝相类似。将光纤束相对其轴线倾斜排列会影响输出光特征。光束端面外圈加捻的光纤会使不均匀的输入光转化成均匀的输出光。



加捻的光纤               平行排列的光纤

图 1:相同的输入光,不同的输出光


因为加捻光纤的方向接近输入端耦合光线的方向,所以这是可能的。光进入光纤束入口并发生折射后,耦合到光纤的光线会沿着光纤轴线在同一方向上传播。


因为入端加捻光纤中传播的光在0°角即光纤轴上有最大强度,而其输出端光纤又与光纤束的轴平行,所以在光纤束轴位置上出现的最小光强(图 1)将得到补偿。


光纤束输入端和输出端的几何形状可以根据照明需要来设计。可以是正方形,长方形,直线形或者形状不同或大小不同的多根分支。这样,光纤元件就可以将光从一端传到另一端了。


光纤可以很容易的传输光,而传统的光学方法麻烦的多,或者在实践中不可行。

光纤束

          双分支光纤导光束                                        多分支光纤束


线形光纤

            线性分布光纤束                                  带聚光棱镜的线形光纤束

环形光纤束

                  环形分布光纤束                        LED环形光源S3000型配环形光纤束


光纤束中的损耗

原则上,上述所有的单根光纤的损耗机理都适用于光纤束。


光纤被紧紧地装夹并用环氧固化在一起。这导致2种额外的损耗,这种损耗只与光纤束有关:间隙损耗和覆层损耗。光纤束的损坏

可以用加热的方法对光纤尾端进行特殊处理,使得光纤丝成六边形结构,排列更紧密。这样可以降低间隙损耗,光线传输可以提高10%。



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