光纖數(shù)值孔徑

詞語(yǔ)解釋

光纖數(shù)值孔徑（Numerical Aperture，簡(jiǎn)稱NA）是光纖傳輸中一個(gè)重要的參數(shù)，它描述了光纖的接收和發(fā)射能力，也是光纖傳輸中信號(hào)的傳輸質(zhì)量的重要指標(biāo)。 NA是光纖傳輸中的一個(gè)物理參數(shù)，它反映了光纖的接收和發(fā)射能力。它由兩個(gè)參數(shù)組成，即半反射角θ和偏振角φ。半反射角θ描述了光纖接收和發(fā)射光線的角度，偏振角φ描述了光纖接收和發(fā)射光線的極化方向。NA的大小決定了光纖傳輸?shù)膫鬏斁嚯x和信號(hào)傳輸質(zhì)量。 NA的大小決定了光纖的接收和發(fā)射能力，它決定了光纖傳輸?shù)淖畲髠鬏斁嚯x和信號(hào)傳輸質(zhì)量。當(dāng)NA增大時(shí)，光纖的接收和發(fā)射能力增強(qiáng)，傳輸距離和信號(hào)傳輸質(zhì)量也會(huì)提高。反之，當(dāng)NA減小時(shí)，光纖的接收和發(fā)射能力減弱，傳輸距離和信號(hào)傳輸質(zhì)量也會(huì)降低。 NA在光纖傳輸中的應(yīng)用十分廣泛，它可以用來(lái)測(cè)量光纖的接收和發(fā)射能力，從而判斷光纖傳輸?shù)淖畲髠鬏斁嚯x和信號(hào)傳輸質(zhì)量。此外，NA還可以用來(lái)計(jì)算光纖的損耗，以及光纖的折射率和反射率。總之，光纖數(shù)值孔徑（NA）是光纖傳輸中一個(gè)重要的參數(shù)，它描述了光纖的接收和發(fā)射能力，也是光纖傳輸中信號(hào)的傳輸質(zhì)量的重要指標(biāo)。它可以用來(lái)測(cè)量光纖的接收和發(fā)射能力，從而判斷光纖傳輸?shù)淖畲髠鬏斁嚯x和信號(hào)傳輸質(zhì)量，也可以用來(lái)計(jì)算光纖的損耗，以及光纖的折射率和反射率。

　　數(shù)值孔徑NA
　　入射到光纖端面的光并不能全部被光纖所傳輸，只是在某個(gè)角度范圍內(nèi)的入射光才可以。這個(gè)角度就稱為光纖的數(shù)值孔徑。不同廠家生產(chǎn)的光纖的數(shù)值孔徑不同。
　　在光學(xué)中，數(shù)值孔徑是表示光學(xué)透鏡性能的參數(shù)之一。用放大鏡把太陽(yáng)光匯聚起來(lái)，能點(diǎn)燃紙張就是一個(gè)典型例子。若平行光線照射在透鏡上，并經(jīng)過(guò)透鏡聚焦于焦點(diǎn)處時(shí)，假設(shè)從焦點(diǎn)到透鏡邊緣的仰角為θ，則取其正弦值，稱之為該透鏡的數(shù)值孔徑，
　　光纖的數(shù)值孔徑大小與纖芯折射率，及纖芯－包層相對(duì)折射率差有關(guān)。從物理上看，光纖的數(shù)值孔徑表示光纖接收入射光的能力。NA越大，則光纖接收光的能力也越強(qiáng)。從增加進(jìn)入光纖的光功率的觀點(diǎn)來(lái)看，NA越大越好，因?yàn)楣饫w的數(shù)值孔徑大些對(duì)于光纖的對(duì)接是有利的。但是NA太大時(shí)，光纖的�；兗哟�，會(huì)影響光纖的帶寬。因此，在光纖通信系統(tǒng)中，對(duì)光纖的數(shù)值孔徑有一定的要求。通常為了最有效地把光射入到光纖中去，應(yīng)采用其數(shù)值孔徑與光纖數(shù)值孔徑相同的透鏡進(jìn)行集光。
　　數(shù)值孔徑是多模光纖的重要參數(shù)，它表征光纖端面接收光的能力，其取值的大小要兼顧光纖接收光的能力和對(duì)模式色散的影響。CCITT 建議多模光纖的數(shù)值孔徑取值范圍為0.18～0.23，其對(duì)應(yīng)的光纖端面接收角θc=10°～13°。
　　此外，數(shù)值孔徑表達(dá)式NA=根號(hào)下（n1^2-n2^2），其中n1表示薄層折射率，n2表示纖心折射率，是在階躍光纖的條件下推導(dǎo)出來(lái)的，即認(rèn)為纖芯區(qū)域的折射率是均勻的。但多模光纖目前大多為漸變光纖，其纖芯區(qū)域中的折射率是漸變的。所以對(duì)應(yīng)于的數(shù)值孔徑叫做最大理論數(shù)值孔徑NAt，而在實(shí)際中卻最常使用強(qiáng)度有效數(shù)值孔徑NAe ，它們兩者的關(guān)系為NAt=1.05NAe

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