Optisk fiber er en plast eller gjennomsiktig fiber som brukes til å forplante lys. Arbeidsprinsippet for dette er total intern refleksjon fra helt andre vegger. Så lys kan overføres over lange avstander fordi fleksibiliteten til fiberoptikk er tilstrekkelig. Så dette brukes i mikroskoper som er i mikrostørrelse, data kommunikasjon , i fin endoskopdesign, etc. An optisk fiber kabelen inkluderer tre lag som kjerne, kledning og kappe. Et kjernelag er lukket gjennom en kledning. Her er kledningslaget normalt utformet med plast eller silika. Hovedfunksjonen til kjernen i den optiske fiberen er å overføre et optisk signal mens kledningen leder lyset i kjernen. Når det optiske signalet styres gjennom fiberen, kalles det en optisk bølgeleder. Denne artikkelen diskuterer en oversikt over den optiske fiberens numeriske blenderåpning.
Hva er den numeriske blenderåpningen for optisk fiber?
Definisjon: Måling av en optisk fiber evne til å samle forekomst lysstråle i den er kjent som den numeriske blenderåpningen. Den korte formen for dette er NA som illustrerer effektiviteten med lyset som samles i fiberen for å bli forplantet. Vi vet at når lyset forplantes gjennom en optisk fiber under total intern refleksjon. Så flere totale interne refleksjoner finner sted i fiberen for å overføre fra den ene enden til den andre.
Optisk fiberkabel med intern refleksjon
Når lysstrålen er produsert fra kilden til en optisk fiber, bør den optiske fiberen være veldig effektiv for å få maksimal utstrålt stråling i den. Så vi kan si at effektiviteten til et lys som kommer fra den optiske fiberen er hovedpersonen når den overfører et signal gjennom en optisk fiber.
Den numeriske blenderåpningen er koblet til akseptvinkelen fordi akseptvinkelen er den maksimale vinkelen når lyset beveger seg gjennom fiberen. Derfor er NA og akseptvinkelen assosiert med hverandre.
Numerisk blenderåpning for optisk fibereksperiment
Diagrammet for det optiske fibereksperimentet er vist nedenfor. I det følgende bildet er en lysstråle som overføres til fiberoptisk betegnet med ‘XA’. Her er ‘ƞ1’ brytningsindeksen til kjernen og ‘ƞ2’ er kledningen.
Følgende bilde illustrerer at lysstrålen er fokusert på en optisk fiber. Her beveger lysstrålen seg fra tettere til sjeldnere medium med en vinkel ‘α’ gjennom fiberaksen. ‘Α’ vinkelen kalles akseptvinkelen i den fiberoptiske kabelen.
Denne hendelsesstrålen beveger seg innenfor fiberkabelen for å reflekteres helt gjennom grensesnittet til kjernekledning. Imidlertid må innfallsvinkelen være mer når den står i kontrast til den kritiske vinkelen, ellers, hvis innfallsvinkelen er lav sammenlignet med den kritiske vinkelen, blir strålen brytt i stedet for å reflekteres.
Basert på loven til Snell, vil den bryte strålen og innfallsvinkelen overføre i samme vinkel.
Numerisk blenderåpning av optisk fiber
Derfor, ved å anvende denne loven på medium 1 (luft) og kjernegrensesnitt, vil ligningen være
Ƞ sin α = Ƞ1 sin θ
Verdien ‘value’ kan skrives fra ovenstående bilde som følger.
Θ = π / 2- θc
Ved å erstatte verdien av 'θ' i ovenstående ligning
Ƞ sin α = Ƞ1 sin (π / 2- θc)
Ƞ sin α = Ƞ1 * sin (π / 2) - sin (θc)
Fra trigonometrien vet vi at sin θ = cosθ og sin π / 2 = 1
Ƞ sin α = Ƞ1cos (θc)
sin α = Ƞ1 / Ƞ cos (θc)
Vi vet det, cos θc = √1-sin2θc
Ved å bruke snells lov på grensesnittet til kjernekledning, så kan vi få
Ƞ1 sin θc = Ƞ2 sin π / 2
Ƞ1 sin θc = Ƞ2
Her er sin π / 2-verdi ‘1’ i henhold til standard trigonometriverdier
sin θc = Ƞ2 / Ƞ1
Erstatt sin θc-verdien i cos θc-ligningen, da
cos θc = √1- cos θc = √1- (Ƞ2 / Ƞ1) 2
Erstatt cos θc-verdien i sin α-ligning, da
sin α = Ƞ1 / Ƞ√1- (Ƞ2 / Ƞ1) 2
sin α = √ (Ƞ12- Ƞ22) / Ƞ
Vi har allerede diskutert at medium 1 ikke er annet enn luft, så brytningsindeksen (ƞ) vil være 1. Så mer spesielt kan vi si
sin α = √ (Ƞ12- Ƞ22)
NA = √ (Ƞ12- Ƞ22)
Den numeriske blenderåpningen til den optiske fiberformelen er avledet ovenfor. Så dette er formelen for NA, der ‘ƞ1’ er brytningsindeks for kjerne & ‘ƞ2’ er brytningsindeks for kledningen.
Anvendelser av numerisk blenderåpning
Søknadene til NA inkluderer følgende
- Fiberoptikk
- Linse
- Mikroskop Mål
- Fotografisk mål
Vanlige spørsmål
1). Hva er den numeriske blenderåpningen (NA)?
Numerisk blenderåpning er muligheten til å samle lys ellers en optisk fiberkapasitet.
2). Hva er anvendelsen av den numeriske blenderåpningen til optisk fiber?
I fiberoptikk beskriver den vinkelområdet der lys som oppstår på fiberoptikken vil bli sendt sammen med den.
3). Hva er anvendelsen av numerisk blenderåpning?
NA brukes vanligvis i mikroskopi for å beskrive akseptakeglen
4) .Hva er akseptvinkelen i fiberoptisk kabel?
Den maksimale vinkelen fullført gjennom lysstrålen ved hjelp av fiberaksen for å forplante lyset via fiberen etter at hele indre refleksjon er kjent som akseptvinkelen.
5). Hva er formelen for den numeriske blenderåpningen?
Hovedformelen for numerisk blenderåpning (NA) er = √ (Ƞ12- Ƞ22)
6). Hvordan velge en optisk fiber?
Det er forskjellige parametere som bør tas i betraktning for å velge passende optisk fiber i signalutbredelse .
7) .Hva er arbeidsprinsippet til en fiberoptisk kabel?
Arbeidsprinsippet til en fiberoptisk kabel er total intern refleksjon hvor lyssignalene kan kringkastes fra en posisjon til en annen gjennom et lite tap av energi.
Dermed handler alt om hva som er en numerisk blenderåpning i optisk fiber , avledningen av den numeriske blenderåpningen til optisk fiber, og dens anvendelser Fra den ovennevnte informasjonen kan vi til slutt konkludere med at lysoppsamlingsevnen er kjent som NA. Så verdien av NA bør være høy som kan oppnås bare når ulikheten mellom de to brytningsindeksene er høy. For dette må ƞ1 være høyt ellers må ƞ2 nedenfor. Her er et spørsmål til deg, hva er verdien av NA?
