• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Числова апертура й апертурний кут

Світлові промені, що падають на торець за певних умов захоплюються серцевиною ВС і поширюються уздовж неї (рис 6.12).

Рис. 6.12 – До визначення апертурного кута

У серцевині й оболонці існує два типи променів: меридіанальні, котрі розташовані в площині, що проходить через вісь ВС і косі, що не перетинають цю вісь. Якщо джерело випромінювання розташоване на осі ВС, то існують тільки меридіанальні промені. Якщо ж крапкове джерело розташоване поза віссю, чи мається складне джерело, то з'являються одночасно як меридіональні, так і косі промені.

Розглянемо хід меридіональних променів, що падають з вільного простору з показником переломлення на торець східчастого ВС і розповсюджуються потім уздовж серцевини (рис. 6.12).Промінь, що падає під кутом до осі світловода, переломлюється на торцевій поверхні під кутом , а потім падає на границю розподіла серцевина-оболонка під кутом , далі в залежності від величини кута він частково чи цілком відбивається в серцевину. Відповідно до (7.1) на границі розподілу зовнішнє середовище-торець ВС

. (7.3)

На границі розподілу серцевина-оболонка при <промінь поширюється уздовж серцевини, багаторазово відбиваючись на границі з оболонкою, при цьому виконується умова (7.2).

При =виходить максимальний кут падіння (уведення), при якому промінь утримується серцевиною, цей кут називається апертурним кутом, звичайно він характеризується величиною , що називається числовою апертурою.

З обліком (7.2), (7.3) після перетворень знайдемо значення числової апертури

. (7.4)

Апертурний кут східчастого ВС визначає половину кута при вершині конічного пучка променів, що захоплюються і направляються ВС.

Числова апертура є важливим параметром ВС, вона визначається ефективність уведення випромінювання у ВР, утрати на вигинах, дисперсію, число мод, що поширюються. Збільшення різниці показників переломлення збільшує апертурний кут, що збільшує ефективність уведення випромінювання у волокно, але при цьому збільшується дисперсія.

Відносна різниця показників переломлення в одномодових кварцових волокнах змінюється в межах 0,002-0,01, а в багатомодових ВС від 0,005 до 0,02. Звичайно числова апертура ВС дорівнює 0,18-0,25.

Формула (7.4) враховує тільки меридіональні промені ВР, однак у реальних умовах лише частина пучка світлових променів джерела перетвориться в меридіональні промені, із ВС поширюються також і косі промені, тому вводиться поняття дійсної числової апертури , що враховує і косі промені ().

Читайте також:

1. Апертурний синтез
2. Поширення сигналу в ОК. Одномодові і багатомодові волокна. Числова апертура. Апертурний кут.

Переглядів: 2232