本文利用ZEMAX軟件進行多模光纖準直器的設計。在ZEMAX開發(fā)環(huán)境下建立多模光纖準直器光路系統(tǒng)的理論模型，通過人工優(yōu)化的方法，設計并制作了可調(diào)焦的多模光纖準直器，仿真結(jié)果與實際結(jié)果相一致，證實了利用ZEMAX進行多模光纖準直器設計的可行性和準確性。利用所建立的模型，分析了各種因素對光纖準直器耦合效率和準直度的影響。 k{~5pxd-t  
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　　ZEMAX是美國FocusSoftwareInc公司開發(fā)的光學設計和仿真分析軟件，具有強大的激光束傳輸仿真功能，并提供了序列和非序列兩種光線追跡模式。其中序列模式下可以使用物理光學傳播來定義高斯光束；非序列模式下有多種光源模型，包括高斯光束、半導體高斯光束、橢圓高斯光束等。光纖準直器是一種光無源器件，其作用是將光纖中出射的發(fā)散光束準直成平行光束，或者將平行光束匯聚進入光纖中去，以提高光纖系統(tǒng)的耦合效率。光纖準直器通常主要由準直系統(tǒng)和光纖兩部分組成。光纖準直器根據(jù)光纖的不同可以分為單模光纖準直器和多模光纖準直器。其中，多模光纖準直器由于其耦合效率高而被廣泛應用在傳能方面。 6{M.S}.^  
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　　本文從實用的角度出發(fā)闡述ZEMAX在光無源器件2多模光纖準直器設計中的應用，通過建模來驗證ZEMAX在多模光纖準直器設計中的可行性。 L$g;^@j  
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　　2.建模 `d8TA#|`  
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　　在ZEMAX軟件中，混合式非序列常常被用來仿真不易建立于序列性模式下的光學組件。從序列模式出發(fā)，在混合式非序列下對光纖準直器進行仿真建模。在建模仿真之前，首先設計準直系統(tǒng)，采用偶次非球面單透鏡作為準直系統(tǒng)。在ZEMAX中，偶次非球面可以表示為 pPE4~g 05h  
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式中c為頂點處的基本曲率，r為垂直光軸方向的徑向坐標，k為二次曲面常數(shù)，ai為非球面系數(shù)。其中k<-1為雙曲面，k=-1為拋物面，-1<k<0為橢圓，k=0為球面，k>1為扁圓。 [Mi~4b  
　　在非球面透鏡的應用中，平面(或凸面)2雙曲面透鏡可以將無限遠目標聚焦成無像差的光斑。利用這個特性，可以運用平面(或凸面)2雙曲面透鏡對半導體激光器的快軸進行準直，如圖1所示。 mWh:,[o