数值孔径(数值孔径的定义)

时间:2024-09-20 12:31:19 来源:风铃百科 作者:管理员

为什么光纤的数值孔径要尽量小些要详细的答案

呃……楼主,光纤的数值孔径应该是尽量大些,耦合效率越容易提高吧。

在光学中,数值孔径是表示光学透镜性能的参数之一。用放大镜把太阳光汇聚起来,能点燃纸张就是一个典型例子。若平行光线照射在透镜上,并经过透镜聚焦于焦点处时,假设从焦点到透镜边缘的仰角为θ,则取其正弦值,称之为该透镜的数值孔径,

光纤的数值孔径大小与纤芯折射率,及纤芯-包层相对折射率差有关。从物理上看,光纤的数值孔径表示光纤接收入射光的能力。NA越大,则光纤接收光的能力也越强。从增加进入光纤的光功率的观点来看,NA越大越好,因为光纤的数值孔径大些对于光纤的对接是有利的。但是NA太大时,光纤的模畸变加大,会影响光纤的带宽。因此,在光纤通信系统中,对光纤的数值孔径有一定的要求。通常为了最有效地把光射入到光纤中去,应采用其数值孔径与光纤数值孔径相同的透镜进行集光。

数值孔径是多模光纤的重要参数,它表征光纤端面接收光的能力,其取值的大小要兼顾光纤接收光的能力和对模式色散的影响。CCITT建议多模光纤的数值孔径取值范围为0.18~0.23,其对应的光纤端面接收角θc=10°~13°。

此外,数值孔径表达式NA=根号下(n1^2-n2^2),其中n1表示薄层折射率,n2表示纤心折射率,是在阶跃光纤的条件下推导出来的,即认为纤芯区域的折射率是均匀的。但多模光纤目前大多为渐变光纤,其纤芯区域中的折射率是渐变的。所以对应于的数值孔径叫做最大理论数值孔径NAt,而在实际中却最常使用强度有效数值孔径NAe,它们两者的关系为NAt=1.05NAe

光纤数值孔径0.22是角度多少

跟折射率平方差有关假设发散角为a,NA=n*sin(a),n是光纤发出的光与接收面之间介质的折射率,假设介质为空气n=1,那么a=arcsin(NA),此时得到的a是弧度值,需要乘上一个180°/π就可以达到角度了。

0.22数值孔径的发散角是12.7°注意:数值孔径和发散角都只是代表沿光轴对称的半边的范围(子午面内)。

8倍镜上面的数字

8倍镜上面数字是物镜的放大倍率,比如10x物镜上标有10/0.25和160/0.17,其中10为物镜的放大倍数;0.25为数值孔径;160为镜筒长度(单位mm);0.17为盖玻片的标准厚度(单位mm)。如果您需要更多关于望远镜的信息,可以参考这篇文章。

数值孔径的定义

数值孔径

数值孔径(NA)是一个无量纲的数,用以衡量该系统能够收集的光的角度范围。在不同领域,数值孔径的精确定义略有不同。在光学领域,数值孔径描述了透镜收光锥角的大小,而后者决定了透镜收光能力和空间分辨率;在光纤领域,数值孔径则描述了光进出光纤时的锥角大小。

光纤数值孔径的意义及决定因素

光纤的数值孔径大小与纤芯折射率,及纤芯-包层相对折射率差有关。从物理上看,光纤的数值孔径表示光纤接收入射光的能力。NA越大,则光纤接收光的能力也越强。从增加进入光纤的光功率的观点来看,NA越大越好,因为光纤的数值孔径大些对于光纤的对接是有利的。但是NA太大时,光纤的模畸变加大,会影响光纤的带宽。因此,在光纤通信系统中,对光纤的数值孔径有一定的要求。通常为了最有效地把光射入到光纤中去,应采用其数值孔径与光纤数值孔径相同的透镜进行集光。

数值孔径是多模光纤的重要参数,它表征光纤端面接收光的能力,其取值的大小要兼顾光纤接收光的能力和对模式色散的影响。CCITT建议多模光纤的数值孔径取值范围为0.18~0.23,其对应的光纤端面接收角θc=10°~13°。