衡量光纖集光能力的參數(shù)，是描述光纖光學特性非常有用的參數(shù)。記為NA。

光纖的數(shù)值孔徑是以子午光線（包含在光纖中心軸平面即子午面內(nèi)的光射線）來描述其定義的。嚴格的數(shù)學定義為NA=nsin，式中為在一定點能進入或離開光纖的子午光線的最大錐體的半頂角，n為該點所在介質(zhì)的折射率。一般可按最大理論數(shù)值孔徑計算NA

=
Δ。

突變型折射率分布的光纖，其數(shù)值孔徑就是最大理論數(shù)值孔徑。

漸變型折射率分布光纖的纖芯折射率n（r）是徑向坐標的函數(shù)，光線射入光纖端面不同點時，其數(shù)值孔徑亦不同。定義漸變型光纖中子午光線的局部數(shù)值孔徑為

NA(r)=

，NA(r)越大，該點捕捉光線的能力越強。為使光線有效地入射到光纖內(nèi)，所采用的透鏡系統(tǒng)的數(shù)值孔徑應盡可能與光纖的數(shù)值孔徑匹配；為減小不同光纖接續(xù)時的損耗，應使數(shù)值孔徑盡可能一致。大的數(shù)值孔徑有利于提高光源與光纖的耦合效率并減小光纖彎曲時的附加損耗。但數(shù)值孔徑過大，會使光纖的色散增大或帶寬降低。選其最佳值要兼顧幾個方面，并取決于光纖應用的具體要求。

數(shù)值孔徑是光纖的非常重要參數(shù)之一，它體現(xiàn)了光纖與光源之間的耦合效率。

光源與光纖端面間存在空氣隙，入射到光纖端面的光只有一部分能進入光纖，而進入光纖端面內(nèi)的光也只有部分符合特定條件的光才能在光纖中發(fā)生全內(nèi)反射而傳播。由圖可知，只有從空氣隙到光纖端面以入射角小于 q0入射的光線才能傳播。q0 實際上是個空間角，也就是說如果光從一個限制在2q0 的錐形區(qū)域中入射到光纖端面上，則光可被光纖捕捉。

光纖光學特性參數(shù)造價信息

市場價 信息價 詢價
材料名稱 規(guī)格/型號 市場價
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（除稅）		 行情 品牌 單位 稅率 供應商 報價日期
光纖 4芯 多模 查看價格 查看價格

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聚纖纜

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光纜 產(chǎn)品型號FC600-12SI 技術要求 12芯室內(nèi)單模光纜 查看價格 查看價格

清華同方

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光纜 產(chǎn)品型號FC600-8MID 技術要求 8芯多模室內(nèi)光纜 查看價格 查看價格

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光纜 產(chǎn)品型號FC600-12SI 技術要求 12芯室內(nèi)單模光纜 查看價格 查看價格

清華同方

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光纜 產(chǎn)品型號FC610-12SOV 技術要求 12芯室外單模光纜 查看價格 查看價格

清華同方

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材料名稱 規(guī)格/型號 除稅
信息價		 含稅
信息價		 行情 品牌 單位 稅率 地區(qū)/時間
4芯室內(nèi)多模光纖 OR-OF04TB10 查看價格 查看價格

m 湛江市2007年3季度信息價
6芯室內(nèi)多模光纖 OR-OF06TB10 查看價格 查看價格

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6芯室外多模鎧裝光纖 OR-OF06LT20 查看價格 查看價格

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km 廣東2022年3季度信息價
材料名稱 規(guī)格/需求量 報價數(shù) 最新報價
（元）		 供應商 報價地區(qū) 最新報價時間
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光纖 光纖|3根 2 查看價格 北京金瀑布環(huán)境藝術有限責任公司 江西  南昌市 2020-08-21

又稱變折射率透鏡或非均勻介質(zhì)透鏡，通常簡稱梯析(GRIN)透鏡。這是使用具有梯度折射率的介質(zhì)設計和制造的光學成像元件。可制作梯折透鏡的梯折材料可分：　 ?、佥S向梯度。折射率沿軸向變化，等折射率面是垂直于光軸的平行平面系。一個具有軸向梯度的球面元件等效于一個均勻介質(zhì)的非球面透鏡。

②徑向梯度。折射率沿徑向變化，等折射率面是中心軸對稱的圓柱面系。其中圓柱端面垂直于軸者稱伍德透鏡，1905年由R.W.伍德制得，其作用如同會聚(發(fā)散)透鏡。用正一倍放大率的伍德透鏡組成的陣列，已用作商品化的光學復印機的光學組件，它大大縮小了復印機的體積，也提高了光照的均勻性。

③層狀梯度。折射率沿垂直于含光軸的某一平面變化,等折射率面是平行于光軸的平面系,其梯度平板具有類似柱面透鏡的作用，光束在梯度方向上具有會聚（發(fā)散）作用。若折射率二次方作線性變化，則具有類似棱鏡的作用。

④球梯度。折射率按離定點的距離變化，等折射率面為中心點對稱的球面系。大氣層近似這種梯度；1854年提出的麥克斯韋魚眼和1944年提出的盧內(nèi)堡透鏡皆屬此類。前者是一個理想成像的絕對儀器，后者由于能寬角度掃描而用于徽波天線方面。

此外，還有等折射率面為拋物面系的拋物線梯度、等折射率面是中心軸對稱的圓錐面系的錐狀梯度等。昆蟲眼睛就近似于拋物線梯度的情形。梯度元件因形小體輕，結(jié)構(gòu)簡單，可用作皮下組織顯徽鏡、內(nèi)窺鏡、攝影物鏡、施密特校正板等光學元件，尤宜于用作航天、彈載儀器的光學組件。梯折透鏡自1969年用離子擴散技術制出自聚焦元件以來，各種制作技術陸續(xù)產(chǎn)生，為梯折透鏡設計和制造提供了各種材料，隨著制造技術的改進，其前景令人鼓舞。

當光纖纖芯的折射率為指數(shù)（冪）律分布時，其數(shù)學表達式為

n(r)=

，0

α=1時，纖芯的折射率分布為三角形，α=2表示拋物型折射率分布，α為無窮大時就成為突變型分布。α的變化影響光纖的傳輸特性。理論和實驗均證明α約為2時，多模光纖的模間色散最小，帶寬最高。

光纖光學特性參數(shù)數(shù)值孔徑常見問題

折射率：

(1)定義或解釋

光在兩種(各向同性)媒質(zhì)中速度的比值叫做折射率。

(2)說明

①n=v1/v2表明光由第一媒質(zhì)進入第二媒質(zhì)后它們速度的比。這叫做第二媒質(zhì)相對于第一媒質(zhì)的折射率，又叫相對折射率。②媒質(zhì)相對真空的折射率叫做絕對折射率。由于光在真空中傳播速度為最大，所以媒質(zhì)的絕對折射率總是大于1。③同一媒質(zhì)中不同波長(或頻率)的光，具有不同的折射率。波長越短(頻率越高)，則折射率越大。這可用復色光經(jīng)棱鏡后發(fā)生的色散現(xiàn)象來加以說明。光通過棱鏡而偏折，其最小偏向角和折射率之間的關系是 n=sin[(α δmin)/2]/sin(α/2)。 α為棱角，δmin為最小偏向角。從該式中看出偏向角變大，則n也增大。其次，從正常色散現(xiàn)象知道頻率越高的光，其偏向角越大，那么同一媒質(zhì)中頻率越高，其偏向角越大，又因偏向角越大，對應n也越大，所以折射率將隨波長減小(頻率增大)而增大。 ④一般講的折射率數(shù)值都是指對鈉黃光(5893埃)的折射率。⑤光從某媒質(zhì)進入另一媒質(zhì)時，由于傳播速度變化會引起波長變化，但它的頻率是不變的

折射率差：

又叫雙折射率 是指兩種中級晶族或低級晶族的晶質(zhì)物質(zhì)的不同方向的折射率的差值

相對折射率差，表示纖芯的最大折射率n1與包層的折射率n2的差異程度的參數(shù)。其值的大小用△來表示，△=

,

△的大小表明光纖中把光封閉在纖芯里傳輸?shù)碾y易程度?！髟酱?，越容易把光封閉在纖芯里，有利于減小光纖的彎曲損耗。但是大的△會使光纖的帶寬降低或色散增大，通常以百分比表示。多模光纖的△約為1%，單模光纖則更小。△很小的光纖稱為弱導光纖。△可以近似表示為△≈

光纖光學特性參數(shù)數(shù)值孔徑文獻

單模光纖數(shù)值孔徑的測量 單模光纖數(shù)值孔徑的測量

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頁數(shù)： 22頁

評分： 4.3

單模光纖數(shù)值孔徑的測量

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光纖光學練習題 光纖光學練習題

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評分： 4.5

一、選擇題（下列各題四個備選答案中只有一個正確答案，請將其代號寫在題干前面的括號內(nèi)。每小題 1.5分， 共 30分） 1 有關光纖中傳輸?shù)哪Ｊ?，下列哪一個命題是 錯誤的？ A、對于結(jié)構(gòu)參數(shù)給定的光纖，其中傳輸?shù)哪Ｊ绞俏ㄒ淮_定的； B、 TE 01、TM 01和 HE 21模具有相同的截止頻率； C、一個模式都有自己對應的截止頻率； D、HE11模是唯一不能截止的模式。 2 光纖中能夠支持的模式由光纖波導本身決定，但光纖中能夠激勵出的模式與很多因素有關，問光纖中實際能 夠激勵出的模式與下列哪些因素 無關 ： A、入射光源的光功率； B、入射介質(zhì)的折射率； C、光的入射角； D、入射點的位置。 3 主模式號為 14 的模群中所含的 精確模式總數(shù) 為： A、 14；B、26；C、28；D、7 4 通常將光纖通信劃分為三個傳輸窗口，其主要原因是： A、光纖的彎曲損耗； B、OH — 吸收損耗；

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光纖光學在如今的生活中用于廣泛，比如上因特網(wǎng)，看電視......無一不用光纖--可以說光纖光學是人們生活的一種基礎。

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本書較系統(tǒng)地論述了光纖光學的基本理論及光纖的傳輸特性與主要性能參數(shù)的測試技術，介紹了一些正在發(fā)展的有源與無源光纖器件，并闡述了光纖在通信和傳感方面的應用。全書內(nèi)容全面、系統(tǒng)，理論敘述深入淺出，注重介紹各種實用技術和研究成果，每章后還附有習題與參考文獻，以供讀者復習與進一步研究之用。

本書可作為光電子技術、信息與通信技術等專業(yè)本科生教材和相近專業(yè)研究生的參考書，也可供有關工程技術人員、科研人員和教師閱讀參考。

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序

前言

第1章 緒論

1.1 光纖光學學科的重要性與持續(xù)性

1.2 光纖光學主要研究方向

1.3 本書主要內(nèi)容

1.4 本書主要特點

1.4.1 簡要直觀，突出重點

1.4.2 系統(tǒng)深入，強調(diào)前沿

1.4.3 開拓思路，展望未來

第2章 光纖波導概論

2.1 光纖類型與特性

2.1.1 光纖的幾何尺寸與分類

2.1.2 歸一化頻率

2.1.3 光纖損耗

2.1.4 光纖色散

2.1.5 偏振模色散

2.2 常用特種光纖

2.2.1 保偏光纖

2.2.2 色散補償光纖

2.2.3 稀土摻雜有源光纖

2.2.4 光敏光纖

2.2.5 塑料光纖

2.3 光纖中的非線性效應

2.3.1 光纖中的非線性效應基本概念

2.3.2 光纖中的幾種常見的非線性效應

2.3.3 小結(jié)

參考文獻

第3章 光纖光柵與光纖耦合技術

第4章 光子晶體光纖

第5章 微納光纖

第6章 光纖光源

第7章 光纖布拉格光柵傳感器的復用與解調(diào)

第8章 分布式光纖傳感技術

第9章 新型光纖傳感機制與技術

第10章 光纖信息處理技術

第11章 高速光纖通信前沿

第12章 光纖通信中的光性能檢測

第13章 波分復用無源光網(wǎng)絡

第14章 光纖保密通信與編碼技術

第15章 微波光子鏈路及信息處理技術

第16章 光纖微波光子技術

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