光纖準(zhǔn)直器和激光準(zhǔn)直器的區(qū)別什么？

  在精密光學(xué)與激光技術(shù)領(lǐng)域，準(zhǔn)直器作為光束操控的核心器件，承擔(dān)著將發(fā)散光束轉(zhuǎn)化為平行光或聚焦光的關(guān)鍵任務(wù)。其中，光纖準(zhǔn)直器與激光準(zhǔn)直器雖同屬準(zhǔn)直技術(shù)范疇，卻在工作原理、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、性能特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)景上呈現(xiàn)顯著差異。四川梓冠光電將從技術(shù)本質(zhì)出發(fā)，深度解析兩者區(qū)別，為光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供決策依據(jù)。

  一、工作原理的區(qū)別：

  光纖準(zhǔn)直器基于幾何光學(xué)中的折射與聚焦原理，通過透鏡組將光纖端面輸出的發(fā)散光束轉(zhuǎn)化為平行光。其核心在于透鏡焦距與光纖端面位置的精確匹配——當(dāng)光纖端面位于透鏡焦點(diǎn)時(shí)，出射光束發(fā)散角趨近于零，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)直輸出。例如，C-Lens（平凸厚透鏡）通過凸面提供光焦度，平面8°傾斜角抑制反射光耦合，配合增透膜實(shí)現(xiàn)低損耗傳輸。

  激光準(zhǔn)直器則側(cè)重于對(duì)激光束的空間整形，其原理涵蓋反射式與透射式兩大路徑。反射式準(zhǔn)直器采用離軸拋物面鏡，利用面型曲率將發(fā)散激光反射為平行光，適用于高功率場(chǎng)景；透射式則通過非球面透鏡校正像差，例如在激光加工系統(tǒng)中，非球面透鏡可消除球面像差，使光束質(zhì)量接近衍射極限。

  二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的區(qū)別：

  光纖準(zhǔn)直器采用模塊化集成設(shè)計(jì)，典型結(jié)構(gòu)包含單模/多模光纖、自聚焦透鏡（GRIN）或C-Lens、金屬/玻璃封裝管三部分。以湖南戴斯光電的定焦大光束準(zhǔn)直器為例，其采用空氣隙雙膠合透鏡，通過優(yōu)化透鏡間距消球差，同時(shí)支持FC/PC、SMA等多種光纖接口，實(shí)現(xiàn)與激光器的即插即用。

  激光準(zhǔn)直器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜度顯著提升。在變壓器油中空間電場(chǎng)測(cè)量傳感器中，準(zhǔn)直器需集成擋光器、激光焊接端塊等組件，以抵御高功率IR光的熱沖擊。例如，某型號(hào)輸入端口采用石英端塊與光纖的激光焊接工藝，替代傳統(tǒng)膠水固定，使器件在500W激光負(fù)載下仍能保持0.1dB以下的插入損耗。

  三、產(chǎn)品特性的區(qū)別：

  光纖準(zhǔn)直器的核心指標(biāo)包括工作波長(zhǎng)（200-2500nm）、插入損耗（<0.5dB）、發(fā)散角（<2mrad）及偏振相關(guān)損耗（PDL<0.1dB）。以華瑞高光子的DWDM單纖準(zhǔn)直器為例，其在1260-1650nm波段內(nèi)實(shí)現(xiàn)0.3dB的極低損耗，支持G657A1裸纖直接耦合，滿足密集波分復(fù)用系統(tǒng)的嚴(yán)苛要求。

  激光準(zhǔn)直器則更強(qiáng)調(diào)功率承載能力與光束質(zhì)量。在光纖激光切割系統(tǒng)中，準(zhǔn)直器需承受數(shù)千瓦級(jí)激光功率，同時(shí)保持光束M2因子<1.3。例如，某金屬切割專用準(zhǔn)直器采用鍍金反射鏡與水冷結(jié)構(gòu)，在3kW激光下連續(xù)工作8小時(shí)無熱漂移，切割斷面粗糙度Ra<0.8μm。

  四、應(yīng)用領(lǐng)域的區(qū)別：

  光纖準(zhǔn)直器主要服務(wù)于光纖通信與傳感領(lǐng)域。在TDLAS波長(zhǎng)調(diào)制系統(tǒng)中，通過調(diào)節(jié)準(zhǔn)直器后的可調(diào)電阻，可實(shí)現(xiàn)0.333mA/V的電流分辨率，精準(zhǔn)控制激光調(diào)制深度；在3D打印領(lǐng)域，戴斯光電的焦點(diǎn)可調(diào)準(zhǔn)直器支持±1°發(fā)散角調(diào)節(jié)，使光斑尺寸從φ0.1mm動(dòng)態(tài)擴(kuò)展至φ2mm，適應(yīng)不同層厚打印需求。

  激光準(zhǔn)直器則深度滲透高功率加工場(chǎng)景。在新能源汽車電池焊接中，激光準(zhǔn)直器將光纖輸出的多模激光轉(zhuǎn)化為直徑φ0.5mm的平行光束，配合振鏡掃描實(shí)現(xiàn)0.1mm精度的焊接軌跡控制；在眼科手術(shù)中，紫外激光準(zhǔn)直器通過雙面增透膜將355nm激光透過率提升至99.8%，確保角膜切削的亞細(xì)胞級(jí)精度。

  光纖準(zhǔn)直器與激光準(zhǔn)直器的本質(zhì)差異，源于其對(duì)光束操控的不同需求——前者追求低損耗、高兼容性的光耦合，后者側(cè)重高功率、高精度的光整形。隨著超快激光加工、量子通信等新興領(lǐng)域的發(fā)展，兩者技術(shù)邊界逐漸模糊：光纖準(zhǔn)直器開始集成非線性晶體實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換，激光準(zhǔn)直器則采用保偏光纖設(shè)計(jì)以維持偏振態(tài)。未來，模塊化、智能化的混合準(zhǔn)直系統(tǒng)將成為主流，推動(dòng)光學(xué)技術(shù)向更高精度、更廣場(chǎng)景演進(jìn)。