光纤数值孔径NA

光信号传输与电信号传输不同，对于电信号来说，只要将放大器的输出端与传输线缆连接起来，信号就能进行正常传输，但对于光通信来说，入射在光纤端面上的光，其中一部分是不能进入光纤的，而进入光纤端面的光也不一定能在光纤中传输，只有符合某一特定条件的光才能在光纤中发生全反射而得以传输。

如上图所示，一束光，无论角度范围多大，只有沿着特定光锥角（红色部分）进入光纤的光线才能正常进行传输，这个角度θ的正弦值称为光纤数值孔径NA。

NA：Numerical Apeture

光纤重要光学参数之一

无量纲，没有单位

                       NA=n*Sinθ

（n：介质折射率；θ：光线与光纤轴夹角，通常称为半角）

由公式可知，只有数值孔径NA≦nsinθ的光线，才能耦合进光纤进行传输，数值孔径NA表示光纤接收光的能力。

V

                    相对折射率差△

光线在光纤中能够进行传输是因为光从高折射率介质入射到低折射率介质时，会发生折射，控制其折射率差，会实现全反射，所以数值孔径NA和纤芯与包层的相对折射率有关。

如何正确选择数值孔径NA?

从物理上看，光纤的数值孔径表示光纤接收入射光的能力。

NA越大，光纤接收光的能力越强，从增加进入光纤的光功率角度来看，NA越大越好，因为光纤的数值孔径大些对于光纤的对接是有利的。

但是当NA过大时，光纤的模畸变加大，会影响光纤的带宽。因此，在光纤通信系统中，对光纤的数值孔径有一定的要求。

通常为了最有效地把光射入到光纤中去，应采用其数值孔径与光纤数值孔径相同的透镜进行集光。