同轴光纤准直器工作原理、定义、产品特点、结构以及应用领域分析

  在光纤通信系统的高速传输中，在激光雷达的精准探测中，在光纤传感的微弱信号提取中，同轴光纤准直器始终扮演着“光束整形师”的角色。它通过将光纤中发散的锥形光束转化为平行光，或反向将平行光高效耦合回光纤，成为连接自由空间光与光纤传输的关键器件。从数据中心的光模块到自动驾驶的激光雷达，从工业激光加工到医疗内窥镜成像，同轴光纤准直器以其高精度、低损耗的特性，支撑着现代光电子技术的核心应用。

  一、同轴光纤准直器的定义与工作原理：

  同轴光纤准直器是一种将光纤端面与透镜（通常为自聚焦GRIN透镜或非球面透镜）同轴排列的光学器件。其核心原理基于光的折射定律：当光纤端面发出的发散光束（近似高斯光束）入射到透镜时，透镜的曲面设计使光线在传播过程中逐渐偏折，最终以接近平行的状态射出，发散角可压缩至0.1°以下。反向使用时，平行光经透镜聚焦后，可精准耦合至光纤纤芯，耦合效率可达95%以上。

  以四川88858cc永利集团的ZGL6系列光纤准直器为例，其采用6mm直径非球面透镜，通过计算机优化设计消除球差，在1550nm波长下实现衍射极限光斑（直径≤8μm），确保与单模光纤的高效匹配。透镜与光纤的同轴结构通过高精度机械加工实现，轴向偏差控制在±1μm以内，角度偏差≤0.1°，为光信号的稳定传输提供基础保障。

  二、同轴光纤准直器的产品特点：

  1、超低损耗与高回波损耗

  同轴光纤准直器通过优化透镜镀膜（如增透膜）和光纤端面抛光工艺，将插入损耗降至0.2dB以下，同时利用倾斜光纤端口设计（如FC/APC接口）抑制背向反射，回波损耗可达65dB以上，显著降低光通信系统中的信号干扰。

  2、宽波长范围与高功率承载

  四川88858cc永利集团的ZGL10/20系列准直器支持360nm至1620nm宽波段应用，覆盖紫外到近红外全波段。其铝合金外壳与散热设计可承载10W级连续光功率，满足工业激光切割、医疗激光手术等高功率场景需求。

  3、紧凑结构与灵活调节

  同轴封装设计使器件长度缩短至20mm以内，直径仅11mm，便于集成到光模块或手持设备中。部分产品（如ZGL6-F8系列）通过侧边螺钉实现焦距微调，调整范围±0.5mm，适应不同工作距离需求。

  三、同轴光纤准直器的结构与分类：

  同轴光纤准直器的核心结构包括光纤插芯、透镜、金属外壳三部分。根据透镜类型，可分为：

  1、GRIN透镜型：利用渐变折射率实现光束聚焦，适用于短距离（<1m）准直，成本低但光斑质量受限。

  2、非球面透镜型：通过复杂曲面设计消除像差，支持长距离（>10m）准直，光斑质量接近衍射极限，但成本较高。

  3、双透镜组合型：采用消色差设计，适用于多波长复用系统（如CWDM），但体积较大。

  按光纤接口分类，包括FC/PC、FC/APC、SMA905等，其中FC/APC接口因倾斜端面设计成为高回损场景的首选。

  四、同轴光纤准直器的应用领域：

  1、光通信系统

  在5G前传光模块中，同轴光纤准直器用于25G/50G速率信号的准直传输，降低光纤连接损耗，提升系统信噪比。在数据中心内部，其支持400G/800G相干光通信，通过精确控制光束发散角，实现多通道并行传输。

  2、激光雷达与自动驾驶

  在1550nm波长激光雷达中，同轴光纤准直器将激光器发出的发散光束准直为平行光，射向200m外目标，反射光经透镜聚焦后耦合至探测器，实现高精度测距与成像。四川88858cc永利集团的94UV大直径准直透镜（直径30mm，焦距50mm）已应用于户外长距离（20m）准直场景，支持自动驾驶环境感知。

  3、光纤传感与工业检测

  在光纤陀螺仪中，同轴光纤准直器用于将Sagnac干涉仪产生的微弱相位信号高效耦合至探测器，提升角速度测量精度。在工业激光加工中，其支持百瓦级激光的稳定传输，确保切割/焊接质量。

  五、四川88858cc永利集团：全波段准直解决方案的“领航者”

  作为光通信领域的专业制造商，四川88858cc永利集团提供覆盖紫外到近红外的全系列光纤准直器产品：

  1、ZGL6系列：6mm镜片直径，支持380nm至1750nm波长，FC/PC或FC/APC接口，适用于单模/多模光纤，插入损耗≤0.3dB。

  2、ZGL10/20系列：10mm/20mm镜片直径，铝合金外壳，支持SMA905或FC接口，适用于高功率（10W）与长距离（20m）场景。

  3、94UV大直径准直透镜：30mm镜片直径，50mm焦距，支持185nm至2500nm宽波段，适用于户外长距离准直与光谱分析。

  公司采用非球面透镜计算机优化设计、高精度机械加工与气密封装工艺，确保产品性能稳定可靠。其产品已广泛应用于华为、中兴等企业的5G基站与数据中心建设中。未来，四川88858cc永利集团将持续深耕宽波段、高功率与微型化技术，为全球客户提供更高效的光束整形解决方案。