
[通信] 數值孔徑
The light energy transfer efficiency can be calculated by a method named as effective numerical aperture.
提出有效數值孔徑法計算光波能量傳輸效率。
Fibers offer exceptional transmission in tight bends, with a high core-to-clad ratio and numerical aperture of 0.37.
纖維在急彎下提供特殊的傳輸,具有高核心覆蓋比率和0.37的數值孔徑。
After analyzed, the exciting laser intensity, the coverage rate and the numerical aperture of objectives are selected for experimental research.
經分析選取了激發光強、覆蓋率和物鏡的數值孔徑作為實驗研究對象。
The system can also be applied to measurement of numerical aperture of polymer optic fiber and characterization of the refractory index distribution.
該系統也可實現聚合物光纖數值孔徑的測量和折射率分布的表征等。
By this way we can design high diffraction efficiency, as well as lager numerical aperture diffractive lens under current machine fabrication condition.
該方法在現有衍射透鏡加工設備分辨率條件下,可提高衍射透鏡的衍射效率,增大衍射透鏡的數值孔徑。
數值孔徑(Numerical Aperture,簡稱NA)是光學系統中一個關鍵的無量綱參數,用于描述系統收集光線能力(聚光能力)和空間分辨率極限。其核心意義在于衡量光線進入或離開透鏡、光纖等光學元件時的最大角度範圍。
數值孔徑定義為介質折射率(n)與入射光線最大半角(θ)的正弦值之積: $$ text{NA} = n sintheta $$ 其中:
分辨率決定因素
根據阿貝衍射極限公式,光學系統最小可分辨距離(d)與NA成反比: $$ d = frac{0.61 lambda}{text{NA}} $$ 其中λ為光波長。更高的NA意味着更小的可分辨細節,例如高NA顯微鏡可觀察亞細胞結構。
聚光能力表征
NA² 直接正比于系統收集的光通量。在光纖通信中,高NA光纖能接收更大角度的入射光,提升耦合效率。
顯微鏡領域
物鏡NA值标注于鏡體(如NA=0.65),直接影響成像清晰度。油浸物鏡通過高折射率介質(n=1.5)提升NA至1.4以上,突破空氣折射率限制。
光纖光學
光纖NA定義為光能在纖芯内全反射的最大接收角(θₘₐₓ)的函數: $$ text{NA} = sqrt{n_1 - n_2} $$ 其中n₁、n₂分别為纖芯與包層折射率。多模光纖NA通常為0.2–0.5,影響傳輸帶寬與連接損耗。
國際标準ISO 8578:2019《顯微鏡物鏡命名》明确要求标注NA值,作為光學性能的核心指标。在光纖領域,ITU-T G.651建議書規定了多模光纖NA的測試方法。
參考資料來源
數值孔徑(Numerical Aperture,簡稱NA)是光學領域的重要參數,用于描述光學系統(如顯微鏡、光纖等)收集和傳輸光線的能力。以下是詳細解釋:
數值孔徑的數學表達式為: $$ NA = n cdot sintheta $$ 其中:
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