Какова числовая апертура (NA) оптического волокна?

Как значение NA влияет на эффективность светопередачи и устойчивость волокна к изгибу?

Числовая апертура (NA) является критически важным параметром для оптических волокон, существенно влияющим как на эффективность ввода света, так и на устойчивость волокна к изгибам.

  1. Влияние на эффективность ввода света:
    Более высокая NA указывает на больший конус захвата для света, входящего в волокно. Это означает, что волокно может улавливать свет под более широким диапазоном углов, что, как правило, приводит к повышению эффективности ввода света, особенно при вводе света от широкого или некогерентного источника, или при наличии несоосности между источником света и волокном. Однако для одномодовых волокон, хотя более высокая NA может казаться выгодной, она также может предъявлять более строгие требования к поддержанию одномодового режима на больших расстояниях. Для многомодовых волокон более высокая NA позволяет распространяться большему числу мод, что может повлиять на полосу пропускания волокна из-за модовой дисперсии.

  2. Влияние на устойчивость к изгибам:
    Волокна с более высокой NA, как правило, более устойчивы к потерям на макроизгибах. Макроизгиб возникает, когда волокно изгибается с радиусом, большим его диаметра, что приводит к утечке света из сердцевины в оболочку. Более высокая NA означает, что критический угол полного внутреннего отражения больше, позволяя световым лучам распространяться даже при падении на границу сердцевина-оболочка под более крутыми углами. Это делает волокно менее подверженным потерям света при изгибе. Для применений, требующих сильных изгибов, таких как FTTH (оптоволокно до дома) или сложная прокладка кабеля, предпочтительны волокна с более высокой NA (например,