光纤数值孔径

词语解释

光纤数值孔径（Numerical Aperture，简称NA）是光纤传输中一个重要的参数，它描述了光纤的接收和发射能力，也是光纤传输中信号的传输质量的重要指标。 NA是光纤传输中的一个物理参数，它反映了光纤的接收和发射能力。它由两个参数组成，即半反射角θ和偏振角φ。半反射角θ描述了光纤接收和发射光线的角度，偏振角φ描述了光纤接收和发射光线的极化方向。NA的大小决定了光纤传输的传输距离和信号传输质量。 NA的大小决定了光纤的接收和发射能力，它决定了光纤传输的最大传输距离和信号传输质量。当NA增大时，光纤的接收和发射能力增强，传输距离和信号传输质量也会提高。反之，当NA减小时，光纤的接收和发射能力减弱，传输距离和信号传输质量也会降低。 NA在光纤传输中的应用十分广泛，它可以用来测量光纤的接收和发射能力，从而判断光纤传输的最大传输距离和信号传输质量。此外，NA还可以用来计算光纤的损耗，以及光纤的折射率和反射率。总之，光纤数值孔径（NA）是光纤传输中一个重要的参数，它描述了光纤的接收和发射能力，也是光纤传输中信号的传输质量的重要指标。它可以用来测量光纤的接收和发射能力，从而判断光纤传输的最大传输距离和信号传输质量，也可以用来计算光纤的损耗，以及光纤的折射率和反射率。

　　数值孔径NA
　　入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所传输，只是在某个角度范围内的入射光才可以。这个角度就称为光纤的数值孔径。不同厂家生产的光纤的数值孔径不同。
　　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

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