光纤数值孔径NA：定义、计算及选择原则

光纤数值孔径NA：定义、计算及选择原则

光纤数值孔径NA是光通信领域的重要参数，它决定了光纤接收光的能力。本文将从基本概念出发，深入探讨光纤数值孔径NA的定义、计算方法及其在实际应用中的选择原则。

对于光通信来说，入射在光纤端面上的光，其中一部分是不能进入光纤的，而进入光纤端面的光也不一定能在光纤中传输，只有符合某一特定条件的光才能在光纤中发生全反射而得以传输。

如上图所示，一束光，无论角度范围多大，只有沿着特定光锥角（红色部分）进入光纤的光线才能正常进行传输，这个角度θ的正弦值称为光纤数值孔径NA。

NA：Numerical Apeture

光纤重要光学参数之一

无量纲，没有单位

NA=n*Sinθ

（n：介质折射率；θ：光线与光纤轴夹角，通常称为半角）

由公式可知，只有数值孔径NA≦nsinθ的光线，才能耦合进光纤进行传输，数值孔径NA表示光纤接收光的能力。

如何正确选择数值孔径 NA?

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，光纤接收光的能力越强，从增加进入光纤的光功率角度来看，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。

但是当NA过大时，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。

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