4. 光路初步搭建与准直器对轴
光隔离器的核心功能是让正向光低损耗通过、反向光被高衰减阻断，而这一功能能否实现，首先取决于光路是否“对得正、准得直”。在进入隔离器芯件装配之前，必须先把光源、输入准直器、输出准直器搭成一个可重复、可监测的自由空间光路。本节围绕三个动作展开：光源与准直器的安装、光束准直性检查、双准直器对轴与光功率监测。这三个动作不是孤立的，而是层层递进——安装决定基准，准直性决定光束质量，对轴决定耦合效率。
一、光源与准直器的安装基准
典型搭建采用 1550 nm 单模 DFB 激光器作为光源，输出经保偏或单模尾纤接入输入准直器。安装的第一原则是“先定基准面，再定光轴”。实际操作中，先把准直器夹持在五维调整架（X、Y、Z、俯仰、偏摆）上，调整架固定在光学平台上；光源尾纤通过法兰盘接入准直器尾端，注意法兰键位与保偏光纤的慢轴对齐要求——若使用保偏光纤而键位错位，输出偏振态会偏离设计值，后续隔离器的偏振相关损耗将无法评估。
安装时需控制两个几何量：一是准直器出光面到调整架旋转中心的距离尽量短，减小角度调整时的横向位移耦合；二是两只准直器的标称工作距离要与实际间距匹配。例如准直器标称工作距离 20 mm、束腰直径约 0.5 mm，则两准直器端面间距应先在 18～22 mm 范围内粗调到位，再进入精调。间距过大，光束发散导致耦合损耗上升；间距过小，则可能干涉调整架行程或碰撞端面。
二、光束准直性检查
准直性检查的目的是确认出射光束的束腰位置与发散角符合预期。工程上常用两种方法。第一种是“双截面光斑法”：在光路中沿轴向移动一台光束质量分析仪或带靶纸的 CCD，分别在近端和远端两个位置记录光斑直径。设近端距离 z₁ 处光斑直径 d₁，远端 z₂ 处光斑直径 d₂，则近似发散半角 θ ≈ (d₂−d₁)/(2(z₂−z₁))。若准直器标称束腰直径 0.5 mm、工作距离 20 mm，在 10 mm 与 30 mm 两处测得光斑分别为 0.52 mm 与 0.58 mm，则 θ ≈ 0.0015 rad，属于正常准直范围；若远端光斑明显增大，说明准直器焦距不匹配或端面污染。
第二种是“功率距离法”，更贴近装调现场：固定输入准直器，把输出准直器沿轴向移动若干位置，记录各位置的耦合功率。功率随距离变化的曲线若在标称工作距离附近出现平缓峰值，说明准直性良好；若峰值尖锐且迅速跌落，说明光束发散较快或两准直器焦距不匹配。检查时还应观察光斑是否圆整、有无衍射环或偏心，偏心往往提示准直器内部光纤与透镜不同轴。
三、双准直器对轴的基本方法
对轴的本质是让两只准直器的光轴重合，使输出准直器尾纤接收到的功率最大。工程上采用“粗调—精调—锁定”三段式。粗调阶段先目视或用红外观察卡确认光斑落在输出准直器端面附近，通过调整架的 X/Y 平移把光斑移到端面中心；随后调俯仰与偏摆，使光束大致沿轴向传播。粗调的目标是把功率从“几乎为零”提升到标称值的 30%～50%，为精调提供有效信号。
精调阶段采用“单变量扫描法”：固定其他四个自由度，只调一个轴，记录功率随该轴位置的变化，找到峰值后换下一个轴。顺序建议为 X→Y→俯仰→偏摆→Z。原因是平移与角度之间存在耦合，先调平移把光斑对准，再调角度修正方向，最后调 Z 找束腰位置。每次扫描步长可取调整架最小刻度的 2～5 倍，接近峰值时减小步长。若某轴扫描时功率曲线出现双峰，说明该方向存在角度偏差导致的旁瓣，应先回到角度轴修正。
精调完成后进入锁定。锁定前需做“扰动检验”：轻触调整架或轻微改变环境气流，观察功率波动。若功率波动超过 2%，说明夹持刚度不足或调整架存在回程间隙，应重新紧固或换用更高刚度的调整架。锁定后记录各轴位置与功率值，作为后续插入隔离器芯件的基准。
四、光功率监测与结果判读
功率监测贯穿整个对轴过程，关键不是“看一个数”，而是“看趋势和稳定性”。建议在输出准直器后接分束器，一路进功率计实时监测，一路留作后续测试。判读时关注三个指标：一是峰值功率，应接近两只准直器的理论耦合上限，例如输入功率 1 mW、准直器插损各 0.5 dB、理论耦合效率约 90%，则峰值应在 0.8 mW 左右；二是峰值宽度，功率随位置变化的半高宽反映调整容差，宽度过窄说明系统对振动敏感；三是长时间稳定性，连续观察 5 分钟，功率漂移应小于 3%。
若峰值功率明显偏低，按“先光路、后器件”的顺序排查：先检查准直器端面是否污染、法兰是否松动、光纤是否弯折过度；再检查两准直器间距与焦距是否匹配；最后才怀疑准直器本身。若功率随位置变化出现周期性起伏，通常是端面间的法布里-珀罗干涉，可通过轻微倾斜一只准直器（约 1°～2°）打破平行腔来抑制。
完成上述步骤后，光路已具备插入隔离器芯件的条件：基准已定、光束已准直、功率监测链路已建立。后续芯件装配时，只需在现有基准上微调，即可把芯件引入的附加损耗控制在可接受范围内。