光纤的数值孔径及其推导

光纤是一种用于传播光的塑料或透明纤维。这方面的工作原理是完全不同墙壁的全内反射。因此,可以长距离传输光,因为光纤的灵活性足够了。因此,这用于微小尺寸,数据中的显微镜bob的是什么网站,在精细的内窥镜设计等中光纤电缆包括三层,如核心,包层和夹克。芯层通过包层封闭。在这里,覆层层通常设计有塑料或二氧化硅。光纤内的芯的主要功能是在包层引导芯中的光线时传输光学信号。随着光信号在整个光纤中引导,然后它被称为光波导。本文讨论了光纤数值孔径的概述。

什么是光纤的数值孔径?

定义:在其中收集发生光线的光纤能力的测量被称为数值孔径。短的形式是NA,它说明了效率光明其中在光纤内收集以进行传播。我们知道,当光在总内反射期间通过光纤传播光时。因此,多个全内部反射在光纤内发生以从一端传输到另一端。


具有内反射的光纤电缆
具有内反射的光纤电缆

一旦光线由光纤源产生,那么光纤应该非常有效地获得最大发射辐射。因此,我们可以说,从光纤中获得的光的效率是一旦在光纤整个光纤中发送信号。

数值孔径连接到接收角,因为接受角是光线穿过光纤期间的最大角度。因此,Na和验收角彼此相关联。

光纤实验的数值孔径

光纤实验的图如下所示。在下面的图像中,传输到光纤中的光线用'xa'表示。这里'ƞ1'是核心的折射率,“ƞ2”是包层。

以下图像示出了光线聚焦在光纤上。这里,光线从更密集的较小介质带来,通过光纤轴线具有角度'α'。'α'角度称为光纤电缆中的接受角。

该入射射线在光纤电缆内行驶,通过核心包层的界面完全反射。然而,当与临界角度形成对比时,入射角必须更多,如果入射角与临界角度低,则射线被折射而不是反射。
基于Snell的定律,折射射线和入射角将在相同的角度内传输。

光纤的数值孔径
光纤的数值孔径

因此,通过在媒体1(空中)和核心界面处应用此法律,那么等式将是

ƞINα=ƞ1sinθ

可以像下面的那样从上面的图像写入'θ'值。

θ=π/ 2-θc

通过将“θ”的值取代在上面的等式中

ƞINα=ƞ1sin(π/ 2-θc)

ƞINα=ƞ1* sin(π/ 2) - sin(θc)

从三角学中,我们知道SINθ=COSθ和SINπ/ 2 = 1

ƞINα=ƞ1cos(θc)

SINα=ƞ1/ƞcos(θc)

我们知道,Cosθc=√1-sin2θc

通过在核心包层的界面处应用Snell的法律,然后我们可以得到

ƞ1sinθc=ƞ2sinπ/ 2

ƞ1sinθc=ƞ2

这里,根据标准三角记值,SINπ/ 2值为“1”

SINθc=ƞ2/ƞ1

将SINθc值替换为cosθc方程,然后

Cosθc=√1-cosθc=√1-(ƞ2/ƞ1)2

替换SINα方程中的COSθc值,然后

SINα=ƞ1/ƞ√1-(ƞ2/ƞ1)2

SINα=√(ƞ12-ƞ22)/ƞ

我们已经讨论过媒体1只不过是空气,因此折射率(ƞ)将是1.所以更尤其是我们可以说

SINα=√(ƞ12-ƞ22)

na =√(ƞ12-ƞ22)

衍生在上面的光纤配方的数值孔径。因此,这是Na的公式,其中'ƞ1'is核心&'2'的折射率是包层的折射率。

数值孔径的应用

NA的应用包括以下内容

  • 光纤
  • 镜片
  • 显微镜目标
  • 摄影目标

常见问题解答

1)。什么是数字孔径(NA)?

数值孔径是能够收集光纤容量的能力。

2)。光纤数值孔径的应用是什么?

在光纤中,它描述了在光纤上发生光线的角度范围。

3)。数字孔径的应用是什么?

NA通常用于显微镜检查以描述验收锥

4)。光纤电缆中的接受角是什么?

通过光线通过光线完成的最大角度通过光纤通过光纤传播光在整个内部反射被称为验收角度之后。

5)。数值孔径的公式是什么?

数值孔径(NA)的主要配方是=√(ƞ12-ƞ22)

6)。如何选择光纤?

有各种参数应该被取决于选择合适的光纤信号传播

7)。光纤电缆的工作原理是什么?

光纤电缆的工作原理是通过小的能量损失从一个位置广播光信号的总内反射。

因此,这是关于什么是光纤中的数值孔径,光纤数值孔径的衍生,及其从上述信息的应用最终,我们可以得出结论,光收集能力被称为NA。因此,一旦两种折射率之间的异常相似,即可达到高度的高度。为此,ƞ1必须高,否则ƞ2必须下面。这是一个问题,什么是na的价值?

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