在光纤连接技术里，要想损耗低，连接时就得讲究精度。这个精度要求，我们通常叫“公差”。简单说，“公差”就是光纤对接时允许的最大偏差值。比如说位置没对准（横向偏移）、角度歪了（角度偏差）等等。
这些公差的大小，直接关系到光能不能高效地从一根光纤的纤芯传到另一根光纤的纤芯里去。
对于多模光纤系统，因大纤芯面积与多模传输特性，公差容限相对宽松。当接收端光纤的纤芯直径和数值孔径不小于发射端时，可实现高效功率传输，但反向传输可能因亮度下降产生显著损耗。
值得注意的是，当接收光纤的纤芯直径略大于发射光纤时，看似有利于耦合，但实际上会引发复杂的模式场畸变。这表现为输入光纤的导模无法完全转化为接收光纤的导模，导致部分能量泄漏至包层。
对于单模光纤而言，它要实现高效耦合需要两根光纤基模场分布（尤其是有效模场面积）需高度一致，且对横向位移和角度偏差均极其敏感。
由纤芯横向错位引起的损耗称为错位损耗（或横向位移损耗），它是光纤连接中插入损耗的主要来源，尤其对单模光纤而言更为显著。
下图展示的是两根单模光纤耦合时发生横向位移（错位）的示意：
在不考虑其他因素的情况下，光纤横向错位导致的连接损耗可近似计算如下：
下面的图表定量展示了单模光纤机械接头处，由纤芯平行偏移（横向错位）引起的错位损耗。
而角度偏差指的是当两根光纤对接时，如果它们的端面不是完全平行（也就是光纤的轴心线不重合，形成了一个夹角），导致一部分光无法有效地从一根光纤传递到另一根光纤里，从而造成的信号能量损失。
如下是角度偏差的示意图：
角度偏差Δθ引发的损耗则服从指数衰减规律：
其中 n为光纤外部材料的折射率，w 为模场直径。这个公式说明了大模场直径光纤对角度公差更为敏感，当模场直径w或工作波长λ增大时，相同角度偏差导致的损耗呈几何级数增长。
下图展示了不同角度偏差下，具有不同模场直径（或模场直径与波长比值 w/λ）的单模光纤在机械接头处的损耗。
另一种重要的耦合损耗源是模场直径（MFD）不匹配。模场直径定义为光强分布下降到其轴线（中心）最大值的 1/e² 处的两点之间的距离。MFD 与工作波长密切相关，通常随波长增加而增大。
例如，单模光纤在1310nm波长的典型MFD值为9.2±0.5μm，而在1550nm波长则为10.5±1.0μm。
这里需要强调一下哈，MFD并非纤芯的物理直径，它表征的是光能量在光纤中的实际分布范围，这对单模光纤尤为重要。当对接的两根光纤模场直径完全相等（MFD₁ = MFD₂）时，发射光纤输出的光场模式能够理想地（或高效地）耦合进接收光纤的模场区域。
当发射光纤的模场直径大于接收光纤的模场直径（MFD₁ > MFD₂）时，发射光纤输出的较大光场试图进入接收光纤较小的有效接收区域，就会导致导致的耦合损耗。
耦合损耗的大小取决于两个模场直径差异的程度。差异越大，损耗越大。有一个基本公式来计算这个损耗（单位：dB）：
损耗 ≈ -10 * log₁₀[ (4 * (MFD₁/MFD₂ + MFD₂/MFD₁)⁻²) ]
下图展示了由于模场直径（MFD）不匹配而在单模光纤机械接头处产生的插入损耗
因此，在工程实践中，为了实现高效的耦合，通常会使用光纤对准调节技术。典型的直接对准方法有V形槽法、三棒法等。
如下是多光纤V形槽结构示意图：
感谢阅读，若有表述不准确地方，请指正~
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