光纤的数值孔径 (NA) 是什么?

NA 值如何影响光耦合效率以及光纤的抗弯曲性?

数值孔径 (NA) 是光纤的一个关键参数,它显著影响光耦合效率和光纤的抗弯曲能力。

  1. 对光耦合效率的影响:
    较高的 NA 意味着进入光纤的光的接收圆锥角更大。这意味着光纤可以从更宽的角度捕获光,通常可以提高光耦合效率,尤其是在耦合来自宽或非相干光源的光时,或者当光源和光纤之间存在不对准时。然而,对于单模光纤,虽然较高的 NA 似乎有利,但它也会对在更长距离内保持单模运行提出更严格的要求。对于多模光纤,较高的 NA 允许更多模式传播,这会因模间色散而影响光纤的带宽。

  2. 对弯曲抗性的影响:
    具有较高 NA 的光纤通常更能抵抗宏弯损耗。当光纤的弯曲半径大于其直径时,就会发生宏弯,导致光从纤芯泄漏到包层。较高的 NA 意味着全内反射的临界角更大,允许光线即使在以更陡峭的角度撞击纤芯-包层界面时也能传播。这使得光纤在受到弯曲时不易发生光损耗。对于需要紧密弯曲的应用,例如 FTTH(光纤到户)或复杂的电缆布线,首选设计为具有更高 NA 的光纤(例如 OFSCN® G.657 光纤)。

OFSCN 提供一系列光纤产品,包括 OFSCN® G.652D 光纤(标准单模光纤)和 OFSCN® G.657 光纤,后者特别针对弯曲性能进行了优化。

以下是一些标准光纤图片:


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OFSCN® G.652D 光纤
OFSCN® G.657 光纤