标准三光纤准直器-测试文件号：
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?光纤准直器是光无源器件中的一个重要的组件，在光通信系统中有着非常普遍的应用。 它是由单模尾纤和准直透镜组成，具有低插入损耗，高回波损耗，工作距离长，宽带宽，高 稳定性，高可靠性，小光束发散角，体积小和重量轻等特点。可将光纤端面出射的发散光束变换为平行光束，或者将平行光束会聚并高效率耦合入光纤，是制作多种光学器件的基础器件，因此被广泛应用于光束准直，光束耦合，光隔离器，光衰减器，光开关，环行器， ＭＭ，密集波分复用器ＥＳ之中。 目录 ?光纤准直器的结构与参数 ?光纤准直器的原理 ?光纤准直器的优点 ?光纤准直器的装配 光纤准直器的结构与参数 ?光纤准直器的结构参数如图5 所示，因光纤头端面的8 度斜角，造成输出光束与准直器轴线存在夹角θ，称为点精度。图6 所示为两准直器的理想耦合情况，二者的输出光场完全重合，其间距为准直器的工作距离Zw。准直器输出高斯光束的束腰距离其端面Zw/2，束腰直径为2ωt，而高斯光束的发散角与其束腰直径成反比关系。到此我们介绍了光纤准直器的三个主要参数：工作距离、点精度和光斑尺寸。 光纤准直器的原理 ?光纤准直器的基本原理是，将光纤端面置于准直透镜的焦点处，使光束得到准直，然后在焦点附近轻微调节光纤端面位置，得到所需工作距离，因此准直器的工作距离与光纤头和透镜的间距L相关。光纤准直器的设计方法是，根据实际需求确定准直器的工作距离，依据高斯光束传输理论，确定光纤头和透镜间距L并计算光斑尺寸，然后依据光线理论计算准直器的点精度。 光纤准直器的优点 ?低插损、高回损、尺寸小 工作距离长、宽带宽
高稳定性、高可靠性 光纤准直器的装配 (1)采用斜端面插针耦合,可大大提高光纤准直器的回波损耗,当斜面倾角为8°01%增 透膜时,光纤准直器的时,光纤准直器的自聚焦透镜后端面镀反射率为0.回波损耗可达 60dB。采用斜端面插针耦合,主要是为了满足器件高回波损耗的求,角度越大,准直器的回波损耗越大。但插针的端面角度越大,准直器的插入损耗就会越大(要求是:插入损耗越小越好,回波损耗越大越好),这和准直器要求的低插入损耗矛盾,对于准直器插入损耗而言,透镜和毛细管是垂直端面最为理想。因此本文采用8°是针对环行器在这种互相制约关系下的一个折中。视应用场合不同其端面斜角可做成6°、8°、9°、11°或任何角度。 (2)透镜与光纤毛细管端面的间隙也主要是和器件高回波损耗有关,为了达到器件高回 波损耗的要求,其间隙一般大于200μm,当间隙大于200μm,器件的回波损耗值近似达到理论上最大值。但透镜和毛细管端面的间隙越大,同时会造成准直器的插入损耗增大,这又是一对矛盾,根据准直器图纸的精度要求,其间隙是0.385mm,这同时能满足高回波损耗的距离要求,也能使其插入损耗达到要求。准直器的插入损耗和回波损耗相比较而言,回波损耗更容易保证,因此在准直器装配时,以其插入损耗为检测依据,就是这个道理。
光纤准直器原理 曾孝奇 一. 模型 光纤准直器通过透镜能实现将从发散角较大（束腰小）的光束转换为发散角较小（束腰大）的光束，从而以较低损耗耦合进入其他光学器件。在这里，我们将从光纤中的出射光束认为是基模高斯光束；光纤准直器基本模型如下： 图1 光纤准直器原理示意图 其中，i q （i=0,1,2,3）为高斯光束的q 参数，q 参数定义为： ()()() z w i z R z q 211πλ-=， （1） ()z f z z R 2 +=，()2 01??? ? ??+=f z w z w ，λπ2 0w f =； （2） 图1中，i q （i=0,1,2,3）分别表示光纤端面，透镜入射面，透镜出射面，和出射光束的束腰处的q 参数，而01w 和02w 分别表示透镜变换前后的束腰；l 表示光纤端面与透镜间隔，l w 为准直器的设计工作距离。 二. 理论分析 根据ABCD 理论，高斯光束q 参数经透镜变换后， D Cq B Aq q ++= 112， （3） 而且，l q q +=01，2/32w l q q -=，12 010if w i q ==λπ，22 023if w i q ==λ π。
这样，我们可以得到经过透镜后的束腰大小： () () 2 12 01 02Cf D Cl BC AD w w ++-=， （4） 工作距离： ()()()()2 12212 Cf D Cl ACf D Cl B Al l w +++++-=， （5） 方程（5）是关于l 的二次方程，为使得l 有实根，方程（5）的判别式应该不小于零，从而我们可以得到： 1 2 1 2f C ACf BC AD l w --≤ ， （6） 方程（6）表示准直器的工作距离有上限，就是一个最大工作距离 ()() 121max /2f C ACf BC AD l w --=。此时，我们得到：C D f l - =1。 分析：不论对于何种透镜，准直器的出射光斑和工作距离都取决于透镜的传输矩阵ABCD ；对于给定的透镜，它们还跟入射光斑大小和光纤端面与透镜间的距离l 有关，也就是说，对于给定的入射光束和给定的透镜，我们可以通过在透镜焦距附近改变l 来实现不同的工作距离。在实际制作准直器当中，我们正是通过这种方法来实现不同的工作距离的。 进一步地，如果我们需要定量计算准直器的出射束腰和工作距离，需要具体知道不同透镜的ABCD 系数。对于G Lens （自聚焦透镜，通常为0.23P ），它的ABCD 矩阵为： () () () () ?? ? ? ???? ?? -=??????L A L A A n L A A n L A D C B A o o cos sin sin 1 cos ， （7） 其中，0n 透镜的透镜的轴线折射率，L 为透镜的中心厚度，A 为透镜的聚焦常数。由于G Lens 的ABCD 系数取决于0n ，L 和A ，因而，适当选择这些参数，同样能改变准直器的出射光斑大小和工作距离。 对于 C lens(厚透镜)，它的传输矩阵为：
3) 而且， q 1 q 0 l ， q 2 q 3 l w /2， q 0 i 2 w01 if 1， q 3 i 2 w 02 2 if 2。 一 . 模型 光纤准直器通过透镜能实现将从发散角较大 (束腰小) 的光束转换为发散角 较小(束腰大)的光束，从而以较低损耗耦合进入其他光学器件。在这里，我们 将从光纤中的出射光束认为是基模高斯光束；光纤准直器基本模型如下： 其中， q i ( i=0,1,2,3 )为高斯光束的 q 参数，q 参数定义为： 图 1 中， q i (i=0,1,2,3 )分别表示光纤端面，透镜入射面，透镜出射面，和出 射光束的束腰处的 q 参数，而w 01和 w 02分别表示透镜变换前后的束腰； l 表示光 纤端面与透镜间隔， l w 为准直器的设计工作距离。 二 . 理论分析 根据 ABCD 理论，高斯光束 q 参数经透镜变换后， Aq 1 B q2 Cq 1 D ， 光纤准直器原理 曾孝奇 11 qz Rz i w 2z ， 1) 2 ， w z w 0 1 2 w 2)
这样，我们可以得到经过透镜后的束腰大小： AD BC w 02 w 01 2 Cl D 2 Cf 1 工作距离： 2 l 2 Al B Cl D ACf 12 ， （ 5） l w 2 2 2 ， （ 5） w Cl D 2 Cf 1 2 方程（ 5）是关于 l 的二次方程，为使得 l 有实根，方程（ 5）的判别式应该不小 于零，从而我们可以得到： AD BC 2ACf 1 ， w 2 ， C 2 f 1 方程（ 6）表示准直器的工作距离有上限，就是一个最大工作距离 2D l wmax AD BC 2ACf 1 / C 2 f 1 。此时，我们得到： l f 1 D 。 C 分析：不论对于何 种透镜， 准直器的出射光斑和工作距离都取决于透镜的传 输矩阵 ABCD ；对于给定的透镜，它们还跟入射光斑大小和光纤端面与透镜间的 距离 l 有关， 也就是说，对于给定的入射光束和给定的透镜， 我们可以通过在透 镜焦距附近改变 l 来实现不同的工作距离。 在实际制作准直器当中， 我们正是通 过这种方法来实现不同的工作距离的。 进一步地， 如果我们需要定量计算准直器的出射束腰和工作距离， 需要具体 知道不同透镜的 ABCD 系数。对于 G Lens （自聚焦透镜，通常为 0.23P ），它的 ABCD 矩阵为： 1 cos AL 1 sin AL n o A ， （ 7） n o Asin AL cos AL 其中，n 0 透镜的透镜的轴线折射率， L 为透镜的中心厚度， A 为透镜的聚焦常数。 由于G Lens 的ABCD 系数取决于 n 0，L 和 A ，因而，适当选择这些参数，同样能 改变准直器的出射光斑大小和工作距离。 对于 C lens （ 厚透镜 ） ，它的传输矩阵为： 4） 6） C A D B
HG/T 20592 40-16 RF A=M20*1.5： 40-16是公称直径DN40的法兰，公称压力16公斤也就是1.6MPa，RF指密封面为突面，A=M20X1.5指该法兰上所配的螺栓规格。 GB9119，2—88GB9119，2—88 in 公称 通径 10kg=1.0MPa 公称 通径 16kg=1.6MPa 法 兰 外 径 螺栓 孔距 螺 栓 直 径 螺栓 孔数 法兰 厚度 法兰 外径 螺栓 孔距 螺栓 直径 螺栓 孔数 法兰厚度 3/8 DN10 506014414DN10 906014414 1/2 DN15 596514414DN15 956514414 3/4 DN20 1057514416DN20 1057514416 1 DN25 1158514416DN25 1158514416 11/4DN32 14010018418DN32 14010018418 11/2DN40 150********DN40 150******** 2 DN50 16512518420DN50 16512518420 21/2DN65 185********DN65 185******** 3 DN80 20016018820DN80 20016018820 31/2DN10 22018018822DN100 22018018822 4 DN12 5 25021018822DN125 25021018822 5 DN15 28524022824DN150 28524022824 6 DN20 34029522824DN200 34029522826 8 DN25 395350221226DN250 405355261229 10 DN30 445400221228DN300 460410261232 12 DN35 505460221630DN350 520470261635
文章来源: https://www.doczj.com/doc/7210065000.html,/schemes/scheme-27.htm 在自由空间型的光无源器件（如光隔离器、光环形器、光开关等）中，输入和输出光纤端面必须间隔一定距离，以便在光路中插入一些光学元件，从而实现器件功能。从光纤输出的高斯光束（实际为近高斯光束，可以高斯光束近似处理），束腰半径较小而发散角较大，两根光纤之间的直接耦合损耗对其间距极其敏感，光纤准直器扮演这样一种功能，将从光纤输出的光准直为腰斑较大而发散角较小的光束，以增加对轴向间距的容差，如图 4 所示，从图 2（c）（d）亦可看出准直器对轴向容差的改善。 光纤准直器的结构和参数 光纤准直器的结构参数如图 5 所示，因光纤头端面的 8 度斜角，造成输出光束与准直器轴线存在夹角θ，称为点精度。图 6 所示为两准直器的理想耦合情况，二者的输出光场完全重合，其间距为准直器的工作距离Zw。准直器输出高斯光束的束腰距离其端面Zw/2，束腰直径为 2ωt，而高斯光束的发散角与其束腰直径成反比关系。到此我们介绍了光纤准直器的三个主要参数：工作距离、点精度和光斑尺寸。 光纤准直器的设计方法 光纤准直器的基本原理是，将光纤端面置于准直透镜的焦点处，使光束得到准直，然后在焦点附近轻微调节光纤端面位置，得到所需工作距离，因此准直器的工作距离与光纤头和透镜的间距 L相关。光纤准直器的设计方法是，根据实际需求确定准直器的工作距离，依据高斯光束传输理论，确定光纤头和透镜间距 L并计算光斑尺寸，然后依据光线理论计算准直器的点精度。具体设计步骤如下： a) 确定所需工作距离Zw； b) 列出从光纤端面至输出光束束腰位置的近轴光线传输矩阵； 下面以 Grin-Lens准直器为例：
(5) 一. 模型 光纤准直器通过透镜能实现将从发散角较大（束腰小）的光束转换为发散角较小（束腰 大）的光束，从而以较低损耗耦合进入其他光学器件。在这里，我们将从光纤中的出射光束 认为是基模高斯光束；光纤准直器基本模型如下： 图1光纤准直器原理示意图 其中，q i （i=0,1,2,3）为高斯光束的q 参数，q 参数定义为： i i ； （i ） q z R z 1 2 ? w z 丄2 2 2 f “ z 上 w 0 R z z ， w z Wo .〔 一 ， f 7 （2） z \ f 图1中，q i （i=0,1,2,3）分别表示光纤端面，透镜入射面，透镜出射面，和出射光束的束腰 处的q 参数，而w oi 和W 02分别表示透镜变换前后的束腰；I 表示光纤端面与透镜间隔，l w 为 准直器的设计工作距离。 二. 理论分析 根据ABCD 理论，高斯光束q 参数经透镜变换后, 工作距离: 2 Al B Cl D ACf i 光纤准直器原理 曾孝奇 q 2 Aq i Cq i (3) 2 而且， q i q o 1 ， q 2 q 3 I w /2 ， q o i if i ， q 3 2 ? W 02 i - if 2。 这样，我们可以得到经过透镜后的束腰大小: W 02 (4) W oi
2 严， Cf i Cl D 2 (5)
方程（5）是关于I 的二次方程，为使得I 有实根，方程（5）的判别式应该不小于零，从而 我们可以得到： AD BC 2ACf i C 2f i 方程（6）表示准直器的工作距离有上限，就是一个最大工作距离 I wmax AD BC 2ACf i /C 2f i o 此时，我们得至U ： I f 1 -。 C 分析：不论对于何种透镜，准直器的出射光斑和工作距离都取决于透镜的传输矩阵 ABCD ;对于给定的透镜，它们还跟入射光斑大小和光纤端面与透镜间的距离 I 有关，也就 是说，对于 给定的入射光束和给定的透镜，我们可以通过在透镜焦距附近改变 I 来实现不同 的工作距离。在实际制作准直器当中，我们正是通过这种方法来实现不同的工作距离的。 进一步地，如果我们需要定量计算准直器的出射束腰和工作距离，需要具体知道不同透 镜的ABCD 系数。对于G Lens （自聚焦透镜，通常为0.23P ）,它的ABCD 矩阵为： A C B cos JAL — si n VAL D n -A ， (7) n o J A s in UAL cos JAL 其中，n 。透镜的透镜的轴线折射 率， L 为透镜的中心厚度，、A 为透镜的聚焦常数。由于G Lens 的ABCD 系数取决于n o ，L 和.A ，因而，适当选择这些参数，同样能改变准直器的出射光 斑大小和工作距离。 对于C Iens （厚透镜），它的传输矩阵为： A C 三. 实例分析 本小组采用C lens 已制作的一些准直器， 曲率半径R=1.2mm ,透镜长度L=2.5mm ，C lens 采用SF11材料，在1550nm 处折射率 n=1.744742另外，从单模光纤SMF28出射的光斑半径为 w °1 5 口m 。这样，根据以上理论 分析，我们容易得到出射光在不同位置的光斑大小，并且，我们将理论计算值与 Beamsca n 得到的测量值比较，如下表： (6) 门 o (8) C lens 参数如下:
光纤准直器的应用和发展趋势 发表时间：2019-09-03T16:54:29.790Z 来源：《科学与技术》2019年第07期作者：程义[导读] 本文的研究主要结合了光纤准直器的概念以及具体的设计结构，分析光纤准直器的应用及发展前景。 光库科技股份有限公司广东省珠海市 519080 摘要：光纤通信已经成为了当今社会不可缺少的神经系统，在光纤通信高速发展的今天，光纤准直器被广泛的运用在光通信系统之中。本文的研究主要结合了光纤准直器的概念以及具体的设计结构，分析光纤准直器的应用及发展前景。 关键词：光前准直器；应用；发展趋势；价值引言：光纤准直器是光纤通信系统中重要的器件之一，主要的作用是消耗光源信号的能量，实现信号的连接。光纤准直器具有使用价值的光纤无源器件，在光纤通讯过程中的应用广泛，应用的范围较大。光纤通信目前正在朝向大容量、高速率的方向发展，而光纤准直器正是光纤通信发展的元件之一，因此光纤准直器的重要性日益突出，而光纤准直器也成为了光纤器械中的重要组成器件之一可以有效促进 光纤传感、光纤通讯领域的快速发展。 1.光纤准直器及发展 光纤准直器作为光纤通信系统中的重要组成部分，其在光通信系统中具有广泛的应用。光纤准直器的存在可以促进光纤的耦合，通过压缩发散角实现光的准直平行出射，促使光耦合。光纤准直器将自由空间的激光耦合到单模和多模。光纤准直器的体积小，重量轻，光纤准直器还可以有效的将光源元件端面发射，被广泛的应用在光波分复用器、光隔离器和光环形器等多种器件的应用之中。光纤准直器主要是结合自聚焦透镜（或者Clens）的工作原理而形成的。光纤准直器通过透镜就会转化为平行光线，在激光应用中，高斯光束需要通过各种光学元件，光纤准直器就是发散的高斯光束透过透镜（自聚焦透镜、Clens、非球面透镜等），形成准直的高斯光束。光纤准直器作为基本的光学器件，也是光纤通信系统中重要的元件之一，作用和用途就是对于光纤传输的光准直来提高光束间的耦合性。本文的研究主要是结合光纤准直器的相关理论和具体组成部分，分析光纤准直器的使用价值和应用原理。从发展前景的角度来看，2018年全球应用于光通信的光纤准直器透镜组件的消费值达到3.43亿美元，年增幅19.34%。目前单个透镜光纤准直器组件在整体市场中的占主导地位，准直器透镜广泛应用于光子产品中，但他们这份市场研究专注于应用在光通信器件中的微型准直器透镜组件。光准直器透镜成为了光器件行业增长的一个关键指标。 2.光纤准直器的结构 2.1准直器的结构 光纤准直器的基本结构包括pigtail、透镜和外封。根据pigtail的尾纤数量分为单线光纤准直器、双线光纤准直器、四线光纤准直器、阵列光纤准直器等。根据光纤的类别，光纤准直器可分为普通的光纤准直器、保偏光纤准直器和特种光纤准直器。 保偏双线光纤准直器是应用于光环行器中的基本元件，为了确保准直器中双光纤准直器中两路光均以较高的消光比传输，首先要保证光纤的插芯方向是相互垂直的慢轴方向处于一定的角度范围，具体的结构在制作过程中，需要将两根光纤的位置相互对接进行调节，通过来调节来确保光纤准直器中两根光纤的位置，促使两个两根光纤之间的消光比可以达到一定范围，保证具体的元件插入时损耗，均衡元件插入时损耗的均衡值，为更复杂的器件做出保障。 2.2斜端面透镜设计和理论分析 在实际应用中，由于光纤准直器的连接处存在相应的信息光的透射率，相对来就会产生反射，通常情况下，这种反射光也会满足于相应的传输条件，它们将返回光线，不断地放大，严重影响的种子光源或光纤放大器的稳定工作。近几年来光纤准直器的应用实用系统中端面采用斜角（一般角度设计在8度），这样可以在一定程度上确保光纤传输的条件，同时由于大部分的光线在反射的过程中并不能满足光纤传输的要求。因此，通过光纤准直器的应用，很大程度提高回波的损耗（回波损耗一般都在60dB以上），较好地满足器件的使用价值。 3.光纤准直器的应用 光纤准直器的光纤器械被广泛的应用在光通信和光纤传感之中，而光纤准直器也是作为光纤器件之一，应用在光通信系统上。对于光纤准直器是制作光隔离器、光开光、光环形器、光探测器、光衰器件的主要原件。（光纤准直器在插入损耗和回拨损耗的过程中是通过自透镜的损耗来改善透镜的性能通常情况下可以通过二次离子交换法的应用来加强自聚焦透镜性能的完善，促使光纤准直器器械的使用价值不断提升。此句完成不是光纤准直器的应用，这个是介绍自聚焦透镜） 3.1 小型化光纤准直器 正常的光纤准直器外径在2.8mm左右，mini的光纤准直器外径可以做到1.3-1.4mm。有一类产品是基于光纤熔接玻璃棒的结构，尺寸可以做到更小，甚至等同于光纤的大小，外径可以到125μm或者250μm。从而极大地缩小光学元件的尺寸，使其为未来的5G甚至更快的网速提供基础。 3.2 高功率光纤准直器 一般通信的功率大约在mW级，但是准直器同样可以做到十W、百W甚至几百W。这些高功率的光纤准直器，主要用于工业的切割和激光武器中。 3.3 特殊光斑光纤准直器 特殊光斑准直器分为大光斑准直器和小光斑准直器。大光斑准直器由于其发三角非常小，准直距离非常长，可以用于三维距离探测、远距离通讯等。小光斑准直由于其光斑极小，一般在十几μm甚至几μm，其能量密度非常高，可以用于光纤传感、超快激光、激光切割等。 结束语 综上所述，光纤准直器的工作原理是在结合高斯光束原理基础上进行的，可以有效的促使光纤准直器被运用在光纤通信系统、激光系统和传感系统之中。光纤准直器的应用可以有助于促进光纤系统的完善，有助于光线的长距离接收。我们通过从实用的角度上探讨了光纤准直器的应用，同时结合具体的光纤准直器工作原理，分析了光纤准直器的实用性，目前由于光纤准直器应用得不断发展，所以光纤准直器在光学系统中具有广泛的使用价值。
光纤准直器原理 曾孝奇 一. 模型 光纤准直器通过透镜能实现将从发散角较大（束腰小）的光束转换为发散角较小（束腰大）的光束，从而以较低损耗耦合进入其他光学器件。在这里，我们将从光纤中的出射光束认为是基模高斯光束；光纤准直器基本模型如下： 图1 光纤准直器原理示意图 其中，i q （i=0,1,2,3）为高斯光束的q 参数，q 参数定义为： ()()() z w i z R z q 211πλ-=， （1） ()z f z z R 2 +=，()201???? ??+=f z w z w ，λπ2 0w f =； （2） 图1中，i q （i=0,1,2,3）分别表示光纤端面，透镜入射面，透镜出射面，和出射光束的束腰处的q 参数，而01w 和02w 分别表示透镜变换前后的束腰；l 表示光纤端面与透镜间隔，l w 为准直器的设计工作距离。 二. 理论分析 根据ABCD 理论，高斯光束q 参数经透镜变换后， D Cq B Aq q ++=112， （3） 而且，l q q +=01，2/32w l q q -=，12010if w i q ==λπ，22023if w i q ==λ π。
这样，我们可以得到经过透镜后的束腰大小： ()()2120102Cf D Cl BC AD w w ++-=， （4） 工作距离： ()()()()2 12212Cf D Cl ACf D Cl B Al l w +++++-=， （5） 方程（5）是关于l 的二次方程，为使得l 有实根，方程（5）的判别式应该不小于零，从而我们可以得到： 1 212f C ACf BC AD l w --≤， （6） 方程（6）表示准直器的工作距离有上限，就是一个最大工作距离 ()()121max /2f C ACf BC AD l w --=。此时，我们得到：C D f l -=1。 分析：不论对于何种透镜，准直器的出射光斑和工作距离都取决于透镜的传输矩阵ABCD ；对于给定的透镜，它们还跟入射光斑大小和光纤端面与透镜间的距离l 有关，也就是说，对于给定的入射光束和给定的透镜，我们可以通过在透镜焦距附近改变l 来实现不同的工作距离。在实际制作准直器当中，我们正是通过这种方法来实现不同的工作距离的。 进一步地，如果我们需要定量计算准直器的出射束腰和工作距离，需要具体知道不同透镜的ABCD 系数。对于G Lens （自聚焦透镜，通常为0.23P ），它的ABCD 矩阵为： ()()()() ??????????-=??????L A L A A n L A A n L A D C B A o o cos sin sin 1cos ， （7） 其中，0n 透镜的透镜的轴线折射率，L 为透镜的中心厚度，A 为透镜的聚焦常数。由于G Lens 的ABCD 系数取决于0n ，L 和A ，因而，适当选择这些参数，同样能改变准直器的出射光斑大小和工作距离。 对于 C lens(厚透镜)，它的传输矩阵为：
| 来访地图| 收藏本站各种标准法兰尺寸对照 公称通径 PN16（GB 4216.4-84) PN10 (GB 4216.4 - 84) PN6(GB 4216.3 - 84) 外圆孔距螺栓孔数外圆孔距螺栓孔数外圆孔距螺栓孔数 15 - - - - 95 65 M12 4 - - - - 20 - - - - 105 75 M12 4 - - - - 25 - - - - 115 85 M12 4 - - - - 32 - - - - 140 100 M16 4 - - - - 40 150 110 M16 4 150 110 M16 4 130 100 M12 4 50 165 125 M16 4 165 125 M16 4 140 110 M12 4 65 185 145 M16 4 185 145 M16 4 160 130 M12 4 80 200 160 M16 8 200 160 M16 8 190 150 M16 4 100 220 180 M16 8 220 180 M16 8 210 170 M16 4 125 250 210 M16 8 250 210 M16 8 240 200 M16 8 150 285 240 M20 8 285 240 M20 8 265 225 M16 8 200 340 295 M20 12 340 295 M20 8 320 280 M16 8 250 405 355 M24 12 395 350 M20 12 375 335 M16 12 300 460 410 M24 12 445 400 M20 12 440 395 M20 12 350 520 460 M24 16 505 460 M20 16 490 445 M20 12 400 580 525 M27 16 565 515 M24 16 540 495 M20 16 DIN PN10 \ JIS 10K \ANSI 150LBS 法兰尺寸对照表 尺寸1/2"3/4"1"11/4"11/2"2"21/2"3"4"5"6"8"10"12" 承插口径DIN2025324050637590110140160225250315 ANSI21.326.733.442.248.360.37388.9114.3141.3168.3219.1273.1323.9 JIS2226323848607689114140165216267318 螺孔距DIN657585100110125145160180210240295350400 ANSI6070798998121140152191215.9241298362432 JIS7075900100105120140150175210240290355400 1
光纤准直器原理 曾孝奇 一. 模型 光纤准直器通过透镜能实现将从发散角较大（束腰小）的光束转换为发散角较小（束腰大）的光束，从而以较低损耗耦合进入其他光学器件。在这里，我们将从光纤中的出射光束认为是基模高斯光束；光纤准直器基本模型如下： 图1 光纤准直器原理示意图 其中，i q （i=0,1,2,3）为高斯光束的q 参数，q 参数定义为： ()()() z w i z R z q 211πλ-=， （1） ()z f z z R 2 +=，()201???? ??+=f z w z w ，λπ2 0w f =； （2） 图1中，i q （i=0,1,2,3）分别表示光纤端面，透镜入射面，透镜出射面，和出射光束的束腰处的q 参数，而01w 和02w 分别表示透镜变换前后的束腰；l 表示光纤端面与透镜间隔，l w 为准直器的设计工作距离。 二. 理论分析 根据ABCD 理论，高斯光束q 参数经透镜变换后， D Cq B Aq q ++=112， （3）
而且，l q q +=01，2/32w l q q -=，12010if w i q ==λπ，22023if w i q ==λ π。 这样，我们可以得到经过透镜后的束腰大小： ()()2120102Cf D Cl BC AD w w ++-=， （4） 工作距离： ()()()()2 12212Cf D Cl ACf D Cl B Al l w +++++-=， （5） 方程（5）是关于l 的二次方程，为使得l 有实根，方程（5）的判别式应该不小于零，从而我们可以得到： 1 212f C ACf BC AD l w --≤， （6） 方程（6）表示准直器的工作距离有上限，就是一个最大工作距离 ()()121max /2f C ACf BC AD l w --=。此时，我们得到：C D f l -=1。 分析：不论对于何种透镜，准直器的出射光斑和工作距离都取决于透镜的传输矩阵ABCD ；对于给定的透镜，它们还跟入射光斑大小和光纤端面与透镜间的距离l 有关，也就是说，对于给定的入射光束和给定的透镜，我们可以通过在透镜焦距附近改变l 来实现不同的工作距离。在实际制作准直器当中，我们正是通过这种方法来实现不同的工作距离的。 进一步地，如果我们需要定量计算准直器的出射束腰和工作距离，需要具体知道不同透镜的ABCD 系数。对于G Lens （自聚焦透镜，通常为0.23P ），它的ABCD 矩阵为： ()()()() ??????????-=??????L A L A A n L A A n L A D C B A o o cos sin sin 1cos ， （7）
国标标准法兰尺寸对照表
国标标准法兰尺寸对照表，法兰尺寸表PN1.6MPa的尺寸 口径DN 外 圆 孔 距 凸 出 面 直 径 凸 出 面 高 度 法 兰 厚 度 螺 孔 直 径 螺 栓 50 160 125 100 3 16 18 4-M 16 65 180 145 120 3 18 18 4-M 16 80 195 160 135 3 20 18 8-M 16 100 215 180 155 3 20 18 8-M 16 125 245 210 185 3 22 18 8-M 16 150 280 240 210 3 24 23 8-M 20
900 112 105 998 5 54 41 28- M36 1000 125 5 117 111 5 5 6 48 28- M42 PN2.5MPa的尺寸 口径DN A B C E H D 螺 栓
50 160 125 100 3 20 18 4-M 16 65 180 145 120 3 22 18 8-M 16 80 195 160 135 3 22 18 8-M 16 100 230 190 160 3 24 23 8-M 20 125 270 220 188 3 28 25 8-M 22 150 300 250 218 3 30 25 8-M 22 200 360 310 278 3 34 25 12-M22 250 425 370 332 3 36 30 12-M27 300 485 430 390 4 40 30 12-M27 350 550 490 448 4 44 34 16-M30
GB9119，2—88GB9119，2—88 in 公称 通径 10kg=1.0MPa 公称 通径 16kg=1.6MPa 法 兰 外 径 螺栓 孔距 螺 栓 直 径 螺栓 孔数 法兰 厚度 法兰 外径 螺栓 孔距 螺栓 直径 螺栓 孔数 法兰厚度 3/8 DN10 506014414DN10 906014414 1/2 DN15 596514414DN15 956514414 3/4 DN20 1057514416DN20 1057514416 1 DN25 1158514416DN25 1158514416 11/4DN32 14010018418DN32 14010018418 11/2DN40 150********DN40 150******** 2 DN50 16512518420DN50 16512518420 21/2DN65 185********DN65 185******** 3 DN80 20016018820DN80 20016018820 31/2DN10 22018018822DN100 22018018822 4 DN12 5 25021018822DN125 25021018822 5 DN15 28524022824DN150 28524022824 6 DN20 34029522824DN200 34029522826 8 DN25 395350221226DN250 405355261229 10 DN30 445400221228DN300 460410261232 12 DN35 505460221630DN350 520470261635 14 DN40 565515261632DN400 580525301638 16 DN45615565262035DN450 640585302042
光纤准直器原理 曾孝奇 一.模型 光纤准直器通过透镜能实现将从发散角较大（束腰小）的光束转换为发散角较小（束腰大）的光束，从而以较低损耗耦合进入其他光学器件。在这里，我们将从光纤中的出射光束认为是基模高斯光束；光纤准直器基本模型如下： 图1 光纤准直器原理示意图 其中，（i=0,1,2,3）为高斯光束的q参数，q参数定义为： ，（1） ，，；（2）图1中，（i=0,1,2,3）分别表示光纤端面，透镜入射面，透镜出射面，和出射光束的束腰处的q参数，而和分别表示透镜变换前后的束腰；l表示光纤端面与透镜间隔，l w为准直器的设计工作距离。 二.理论分析 根据ABCD理论，高斯光束q参数经透镜变换后，
，（3）而且，，，，。 这样，我们可以得到经过透镜后的束腰大小： ，（4）工作距离： ，（5）方程（5）是关于l的二次方程，为使得l有实根，方程（5）的判别式应该不小于零，从而我们可以得到： ，（6）方程（6）表示准直器的工作距离有上限，就是一个最大工作距离 。此时，我们得到：。 分析：不论对于何种透镜，准直器的出射光斑和工作距离都取决于透镜的传输矩阵ABCD；对于给定的透镜，它们还跟入射光斑大小和光纤端面与透镜间的距离l有关，也就是说，对于给定的入射光束和给定的透镜，我们可以通过在透镜焦距附近改变l来实现不同的工作距离。在实际制作准直器当中，我们正是通过这种方法来实现不同的工作距离的。 进一步地，如果我们需要定量计算准直器的出射束腰和工作距离，需要具体知道不同透镜的ABCD系数。对于G Lens（自聚焦透镜，通常为0.23P），它的ABCD矩阵为：
，（7） 其中，透镜的透镜的轴线折射率，L为透镜的中心厚度，为透镜的聚焦常数。由于G Lens的ABCD系数取决于，L和，因而，适当选择这些参数，同样能改变准直器的出射光斑大小和工作距离。 对于C lens(厚透镜)，它的传输矩阵为： 。（8） 三．实例分析 本小组采用C lens已制作的一些准直器，C lens参数如下： 曲率半径R=1.2mm，透镜长度L=2.5mm，C lens采用SF11材料，在1550nm处折射率n=1.744742。另外，从单模光纤SMF28出射的光斑半径为。这样，根据以上理论分析，我们容易得到出射光在不同位置的光斑大小，并且，我们将理论计算值与Beamscan得到的测量值比较，如下表： 表1 已制作C lens准直器beamscan数据与理论计算值比较 良好(第一焦点) 32m m 近场（7mm）远场（110mm） 测量值与理论 值相对误差 (*100) beamscan测 量 305.3/293.2 702.4/693.6 -3.31 2 2.376
+0,05 G+0,04 H I L M N±0,02 O-1+2P±0,25Q±0,25R M etric 79,359,533,3216,6659,5329,7653,848852,8-107,929,536,5218,2687,3243,663,8531163,3-115.0614.2642.921.588.944.45 5.1621234M10x1.5 140,4614,2642,921,45114,357,155,1631504M10x1.5 148,3815,8549,224,6117,558,755,9721584,8M12x1.75 206,3215,8549,224,6174,687,35,9722164,8M12x1.75 165,0715,8571,4235,71123,861,95,9961754,8M12x1.75 209,5215,8571,4235,71168,2884,145,91002234,8M12x1.75 212,725,3592,146,05165,182,559,51232256,4M16x2 222,2525,3588,944,45172,786,359,51232356,4M20x2.5 288,925,3792,146,05241,3120,659,51233016,4M14x1.5 280359246227113,58,51302958M18x1.5 338,828,6134,8867,44269,5134,75131853606,4M18x1.5 3104410753,52521269,51523269M22x1.5 259,9831,72599,9849,99199,9499,9712,51352736,4M20x2.5
Long Welding Neck flange (LWN ) Welding Neck flange (WN ) Slip-On flange (SO ) Bride à assembler (Type 11 EN/NF ) Bride à emmancher (Type 12 EN/NF ) Bride plate à emmancher (Type 01 EN/NF ) Lapped flange for glass lined vessels Bride tournante pour appareils vitrifiés (Type S ) Clampped flange for glass lined vessels Bride à crampons pour appareils vitrifiés (Type H main flange, bride principale) (Type M manhole, tr ou d’homme)
DIN2633 DIN2633 DIN2632 DIN2632 DIN2632 DIN2632 DIN2632 DIN2632 DIN2632 DIN2632 DIN2632 DIN2632 DIN2632 DIN2632 DIN2632 DIN2632 DIN2632 DIN2632 DIN2632 DIN2632 DIN2632 DIN2632 DIN2632 DIN2633 DIN2633 DIN2633 DIN2633 DIN2633 DIN2633 DIN2633 DIN2633 DIN2633 DIN2633 DIN2633 DIN2633 DIN2633 DIN2633 DIN2633 DIN2633 DIN2633 DIN2633 DIN2633 DIN2633 DIN2633 DIN2633 DIN2633 DIN2633
法兰盘规格尺寸 Prepared on 24 November 2020
GB9119，2—88GB9119，2—88 in 公称 通径 10kg= 公称通 径 16kg= 法 兰 外 径 螺栓孔 距 螺栓直 径 螺栓 孔数 法兰 厚度 法兰外径螺栓孔距螺栓直径螺栓孔数法兰厚度 3/8DN10506014414DN10906014414 1/2DN155********DN159******** 3/4DN201057514416DN201057514416 1DN251158514416DN251158514416 11/4DN3214010018418DN3214010018418 11/2DN4015011018418DN4015011018418 2DN5016512518420DN5016512518420 21/2DN6518514518420DN6518514518420 3DN8020016018820DN8020016018820 31/2DN10022018018822DN10 22018018822 4DN12525021018822DN12 5 25021018822 5DN15028524022824DN15 28524022824 6DN20034029522824DN20 34029522826 8DN250395350221226DN25 405355261229 10DN300445400221 2 28 DN30 460410261232 12DN350505*********DN35 520470261635 14DN400565515261632DN40 580525301638 16DN450615565262035DN45 640585302042 18DN500670620262038DN50 715650332046 20DN600780725262042DN60 840770362052 JIS标准JIS标准
PRO-E在法兰盘仿真加工方面的应用 1法兰盘简介 1.1法兰简介(flange) 法兰又叫法兰盘或突缘。使管子与管子相互连接的零件，连接于管端。法兰上有孔眼，螺栓使两法兰紧连。法兰间用衬垫密封。法兰是一种盘状零件，在管道工程中最为常见，法兰都是成对使用的。在管道工程中，法兰主要用于管道的连接。在需要连接两个管道的端头处，各安装一片法兰盘，低压管道可以使用丝接法兰，4公斤以上压力的使用焊接法兰。两片法兰盘之间加上密封垫，然后用螺栓紧固。不同压力的法兰有不同的厚度和使用不同的螺栓。水泵和阀门，在和管道连接时，这些器材设备的局部，也制成相对应的法兰形状，也称为法兰连接。凡是在两个平面在周边使用螺栓连接同时封闭的连接零件，一般都称为“法兰”，如通风管道的连接，这一类零件可以称为“法兰类零件”。螺纹法兰盘是法兰盘的一种。螺纹法兰盘联接结构是一个组合件，是由一对法兰，若干螺栓、螺母和一个垫片所组成。 1.2法兰联接介绍(flange，joint) 由一对法兰、一个垫片及若干个螺栓螺母组成。垫片放在两法兰密封面之间，拧紧螺母后，垫片表面上的比压达到一定数值后产生变形，并填满密封面上凹凸不平处，使联接严密不漏。法兰联接是一种可拆联接。按所联接的部件可分为容器法兰及管法兰。法兰按结构型式分，有整体法兰、活套法兰和螺纹法兰。常见的整体法兰有平焊法兰及对
焊法兰。平焊法兰的刚性较差，适用于压力p≤4MPa的场合；对焊法兰又称高颈法兰，刚性较大，适用于压力温度较高的场合。法兰密封面的型式有三种：法兰平面型密封面，适用于压力不高、介质无毒的场合；法兰凹凸密封面，适用于压力稍高的场合；榫槽密封面，适用于易燃、易爆、有毒介质及压力较高的场合。垫片是一种能产生塑性变形、并具有一定强度的材料制成的圆环。大多数垫片是从非金属板裁下来的，或由专业工厂按规定尺寸制作，其材料为石棉橡胶板、石棉板、聚乙烯板等；也有用薄金属板(白铁皮、不锈钢)将石棉等非金属材料包裹起来制成的金属包垫片；还有一种用薄钢带与石棉带一起绕制而成的缠绕式垫片。普通橡胶垫片适用于温度低于120℃的场合；石棉橡胶垫片适用于对水蒸气温度低于450℃，对油类温度低于350℃，压力低于5MPa的场合，对于一般的腐蚀性介质，最常用的是耐酸石棉板。在高压设备及管道中，采用铜、铝、10号钢、不锈钢制成的透镜型或其他形状的金属垫片。高压垫片与密封面的接触宽度非常窄(线接触)，密封面与垫片的加工光洁度较高。低压小直径有丝接法兰，高压和低压大直径都是使用焊接法兰，不同压力的法兰盘的厚度和连接螺栓直径和数量是不同的。 1.3法兰连接种类 板式平焊法兰带颈平焊法兰带颈对焊法兰承插焊法兰螺纹法兰法兰盖盲板带颈对焊环松套法兰平焊环松套法兰环槽面法兰及法兰盖大直径平板法兰大直径高颈法兰八字盲板对焊