光纤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。
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。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α的正弦值就称为光纤的数值孔径(NA = sinα),多模光纤NA的范围一般在0.18-0.23之间,所以一般有sinα = α,即光纤数值孔径NA = α。有时,为了便于表达式简便,数值孔径也有如下表达式:NA = nsinα,n为介质折射率。不同厂家生产的光纤的数值孔径不同。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。
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