光纖透鏡式連接器的結構如下圖。從發射光纖發出的發散光束被透鏡準直。為實現光束準直，要求光纖到透鏡的距離剛好等于透鏡焦距。接收端有完全相同的配置。無論透鏡之間的距離有多大，這種結構都是一種放大倍數為1的成像系統。因為光束在連接面被放大，相對于直接對接型連接器，透鏡式連接器對橫向偏移的敏感程度降低了。

                                   圖：   透鏡式連接器

　　除了可以降低對橫向偏移的敏感度以外，透鏡式連接器比直接對接式接頭允許更大的端面間隙。因為光束是經過準直的，所以在損耗變大之前端面之間的間隙可以相當大。這一特性是十分有用的，不僅放寬了對端面間隙誤差的要求，而且可以用平坦的玻璃板蓋住對接的兩個連接器，以便保護它們。為保護連接器中經高度拋光的光纖頭免于劃傷和灰塵聚積，應進行細心地處理，而且必須如此。一個永久性的玻璃蓋可能是透鏡式連接器的一部分，用于降低連接器受損的可能性。當然透鏡間的距離也不能任意大，除非透鏡之間的距離剛好是焦距的兩倍，否則離軸光線不能以離開發射光纖時的角度進入接收光纖。光線的偏離程度隨著距離的增加而增加。顯然，當偏離程度太大，以至光線方向超出光纖的接收角范圍時，光線就不會再耦合進入接收光纖了。

　　透鏡式連接器有幾個缺點。首先，這種連接器對角度未對準產生的損耗比直接對接式連接器更為敏感。但是獲得好的角度對準并不困難，所以這一問題并不太嚴重。其次，透鏡式連接器的復雜結構使其成本昂貴，而且難以安裝。最后，因為兩個透鏡和兩個蓋板(如果有)的反射，透鏡式連接器的固定損耗有時會超過直接對接式耦合器。如果在透鏡表面涂敷消反射涂層，可以降低反射損耗。

　　漸變折射率(GRIN)棒透鏡。用這種棒透鏡可以代替連接器中的傳統透鏡。連接器的兩段都用一根光纖連著一個固態的四分之一節距折射率漸變透鏡構成。這種類型的連接器有著與球形透鏡連接器相同的優點：允許較大的橫向偏移和端面間隙;同時也能加玻璃板蓋以便保護使之免受損傷，并能使劃傷和灰塵引起的額外損耗最小。這類連接器比球形透鏡連接器更容易安裝和維護。

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