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光纤耦合光学系统设计

共计 30 章节
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01
光纤耦合光学系统设计导论
目标=课程目标 · 光纤耦合的基本定义 · 典型应用场景（光通信
光纤耦合光学系统…目标=课程目标
02
光纤基础与耦合相关参数
目标=数值孔径 · 模场直径 · 纤芯/包层结构
光纤基础耦合相关参数
03
光源特性与耦合匹配
目标=激光二极管的像散 · 椭圆度 · 发散角
光源特性耦合匹配
04
高斯光束与光纤耦合理论
目标=高斯光束传播 · 束腰 · 瑞利长度
高斯光束光纤耦合理论
05
直接耦合与透镜耦合对比
目标=直接耦合的局限 · 透镜耦合的优势 · 常见耦合结构（单透镜
直接耦合透镜耦合对比
06
单透镜耦合系统设计
目标=透镜焦距与工作距离计算 · 放大率匹配 · 像差初步评估
单透镜耦合系统设…目标=透镜焦距
07
双透镜与望远系统耦合设计
目标=扩束/缩束比 · 中间焦点 · 准直与聚焦分离
双透镜望远系统耦合设计
08
球透镜与GRIN透镜耦合
目标=球透镜的焦距与像差特性 · GRIN透镜的折射率分布 · 自聚焦效应
GRIN球透镜
09
光纤端面处理与微透镜
目标=光纤端面研磨 · 锥形光纤 · 光纤透镜（熔融拉锥
光纤端面处理微透镜
10
耦合效率的损耗机制
目标=菲涅尔反射 · 模场失配 · 轴向/横向/角度偏移
耦合效率的损耗机…目标=菲涅尔反射
11
对准与封装工艺
目标=主动对准 · 被动对准 · 视觉对准
对准封装工艺
12
单模光纤耦合的模场匹配
目标=模场直径匹配 · 非球面透镜设计 · 像差对模场耦合的影响
单模光纤耦合的模…目标=模场直径匹…
13
多模光纤耦合的功率与亮度
目标=多模光纤的模场分布 · 填充效率 · 亮度守恒
多模光纤耦合的功…亮度
14
保偏光纤耦合
目标=保偏光纤的应力棒结构 · 偏振轴对准 · 消光比要求
保偏光纤耦合目标=保偏光纤的…
15
光纤阵列与多通道耦合
目标=V型槽 · 光纤阵列 · 透镜阵列
光纤阵列多通道耦合
16
波长与色散对耦合的影响
目标=不同波长下的模场变化 · 色散导致的焦点偏移 · 消色差耦合系统设计
波长色散对耦合的影响
17
非球面与自由曲面耦合透镜
目标=非球面系数优化 · 自由曲面设计 · 像差校正
非球面自由曲面耦合透镜
18
衍射光学元件在耦合中的应用
目标=DOE设计原理 · 光束整形 · 多焦点耦合
衍射光学元件耦合
19
光纤耦合中的热效应与热管理
目标=高功率下的热透镜 · 热致模场变化 · 散热结构
光纤耦合热效应
20
耦合系统的公差分析与鲁棒设计
目标=公差分配 · 蒙特卡洛分析 · 灵敏度分析
耦合系统的公差分…鲁棒设计
21
耦合效率的测量与表征
目标=功率计法 · 截断法 · 模场扫描
耦合效率的测量表征
22
光纤耦合光学系统的仿真
目标=Zemax/Code V建模 · 物理光学传播 · 耦合效率计算
光纤耦合光学系统…Zemax/Code
23
激光二极管到单模光纤的耦合实战
目标=光源建模 · 透镜选型 · 对准策略
激光二极管到单模…目标=光源建模
24
高功率多模光纤耦合实战
目标=光束整形 · 匀化 · 透镜组设计
高功率多模光纤耦…目标=光束整形
25
光纤到光纤耦合实战
目标=连接器 · 熔接 · 透镜耦合
光纤到光纤耦合实…目标=连接器
26
光纤耦合在光通信中的应用
目标=波分复用 · 光收发模块 · 硅光耦合
光纤耦合光通信
27
光纤耦合在激光加工中的应用
目标=光纤激光器 · 输出耦合 · 加工头设计
光纤耦合激光加工
28
光纤耦合在传感与医疗中的应用
目标=光纤传感器 · 内窥镜 · 光学相干断层扫描
光纤耦合传感
29
耦合系统的可靠性与环境测试
目标=温度循环 · 振动 · 湿度
耦合系统的可靠性环境测试
30
课程总结与前沿展望
目标=设计流程回顾 · 关键知识点串联 · 新兴技术（超表面
课程总结前沿展望