光纖數值孔徑解析

    光纖作為現代通信領域的關鍵組成部分，其數值孔徑具有重要意義。   深入理解光纖的數值孔徑對于優化光纖通信系統性能至關重要。

    數值孔徑大小與纖芯折射率及纖芯－包層相對折射率差緊密相關。它表征著光纖接收入射光的能力，數值孔徑越大，接收光的能力越強。然而，數值孔徑并非越大越好，當數值孔徑過大時，會對光纖的帶寬產生影響，因此在光纖通信系統中對其有一定的要求。

    為了最有效地將光射入光纖，應采用數值孔徑與光纖相同的透鏡集光。多模光纖數值孔徑一般取值范圍為0.18～0.23，對應的光纖端面接收角θc=10°～13°。

    不同的數值孔徑對應著不同的半角和全角。具體而言，給出了不同數值孔徑對應的半角（rad和°）以及全角（°）的數值，為實際應用中的參數選擇提供了參考。

    對于階躍光纖，纖芯區域折射率均勻，其數值孔徑表達式為NA=n0sinθ，其中ncore表示纖芯折射率，nclad表示包層折射率。

    而多模光纖大多為漸變光纖，其纖芯區域折射率漸變，對應的最大理論數值孔徑為NAt，實際中常使用強度有效數值孔徑NAe，兩者關系為NAt=1.05NAe。