光纖透鏡式連接器的結(jié)構(gòu)如下圖。從發(fā)射光纖發(fā)出的發(fā)散光束被透鏡準(zhǔn)直。為實(shí)現(xiàn)光束準(zhǔn)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(wú)論透鏡之間的距離有多大，這種結(jié)構(gòu)都是一種放大倍數(shù)為1的成像系統(tǒng)。因?yàn)楣馐谶B接面被放大，相對(duì)于直接對(duì)接型連接器，透鏡式連接器對(duì)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(duì)橫向偏移的敏感度以外，透鏡式連接器比直接對(duì)接式接頭允許更大的端面間隙。因?yàn)楣馐墙?jīng)過(guò)準(zhǔn)直的，所以在損耗變大之前端面之間的間隙可以相當(dāng)大。這一特性是十分有用的，不僅放寬了對(duì)端面間隙誤差的要求，而且可以用平坦的玻璃板蓋住對(duì)接的兩個(gè)連接器，以便保護(hù)它們。為保護(hù)連接器中經(jīng)高度拋光的光纖頭免于劃傷和灰塵聚積，應(yīng)進(jìn)行細(xì)心地處理，而且必須如此。一個(gè)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(dāng)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(kāi)發(fā)射光纖時(shí)的角度進(jìn)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(dāng)偏離程度太大，以至光線方向超出光纖的接收角范圍時(shí)，光線就不會(huì)再耦合進(jìn)入接收光纖了。
透鏡式連接器有幾個(gè)缺點(diǎn)。首先，這種連接器對(duì)角度未對(duì)準(zhǔn)產(chǎn)生的損耗比直接對(duì)接式連接器更為敏感。但是獲得好的角度對(duì)準(zhǔn)并不困難，所以這一問(wèn)題并不太嚴(yán)重。其次，透鏡式連接器的復(fù)雜結(jié)構(gòu)使其成本昂貴，而且難以安裝。最后，因?yàn)閮蓚�(gè)透鏡和兩個(gè)蓋板(如果有)的反射，透鏡式連接器的固定損耗有時(shí)會(huì)超過(guò)直接對(duì)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(tǒng)透鏡。連接器的兩段都用一根光纖連著一個(gè)固態(tài)的四分之一節(jié)距折射率漸變透鏡構(gòu)成。這種類型的連接器有著與球形透鏡連接器相同的優(yōu)點(diǎn)：允許較大的橫向偏移和端面間隙;同時(shí)也能加玻璃板蓋以便保護(hù)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(hù)。
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