光纤的数值孔径的影响因素及适宜范围是什么?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2025/01/11 13:53:54
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光纤的数值孔径的影响因素及适宜范围
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°.
数值孔径的计算
如果取NA = nsinα的表达式,则可以得到,数值孔径表达式NA=根号下（n1^2-n2^2）,其中n1表示纤芯折射率,n2表示包层折射率,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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