摘要：减小准直器的体积是目前准直器生产中的一个重大问题。本文利用矩阵光学原理和高斯光束理论对准直器的光斑进行计算和分析，提出一种采用无芯光纤和自聚焦透镜及尾纤进行匹配的方法，并测量了光纤准直器的损耗。经验证该方案可行，可广泛应用于生产中。
关键词：单模光纤；光纤准直器；高斯光束；插入损耗
0 引言
光纤准直器是光纤通讯系统和光纤传感系统中最基本的光学器件[1]，由准直透镜和单模尾纤构成，用于将光纤中出射的高斯光束经过准直后变成发散角极小的近似平行光束或者将平行光束会聚进入光纤，以提高光器件的耦合效率[2]。传统制作准直器的透镜主要采用自聚焦透镜，即GRIN-lens[3]，但其体积较大，在微型化方面较为困难。本文章中提出一种将一段无芯光纤熔接在光纤上，再使用G-lens透镜的方案，能极大减小准直器的体积。
1结构原理
1.1无芯光纤
与纤芯—包层结构的普通光纤不同，无芯光纤是一类折射率均匀分布材质的石英纤维，不带折射率差导致的分层特征[4,5]。在使用中，无芯光纤本身充当纤芯，外界的介质作为包层，即可构成波导结构。在与普通单模光纤熔接后，可以将单模光纤传出的光斑进行扩束。
4 结论
本文提出一种微型光纤透镜准直器，并在矩阵光学和高斯光学的基础上，对此透镜进行设计和和光斑计算。计算和测试结果表明，该方案可行，并已经用于生产实践中，可极大减小准直器体积，从而减小相关器件的体积。
作者：陈靖