运用矩阵光学的理论讨论了自聚焦透镜的成像特性;导出了设计最低损耗耦合系统的计算公式,并计算分析了耦合系统诸参数对于耦合损耗的影响。

在1×N波分复用/解复用器中,N+1个自聚焦棒透镜构成了一个1到N的准直系统。自聚焦棒透镜之间的间隔不等,导致了较大的不均匀的附加耦合损耗。为了使总的平均损耗最低,N+1个自聚焦棒透镜的长度应匹配选择。数值计算结果表明,输入自聚焦棒透镜应比1/4节距稍长ΔZ0=20～50μm,因N而异,有一上限。N个输出自聚焦棒透镜的长度不等,靠近输入端者比1/4节距略短,远端者比1/4节距略长,亦因N而异。这样匹配使得总的损耗最低,适用于N≤8(尤其是N≤6)的情形。