NA   Numerical Aperture   개구수

(2017-03-07)
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  3. 비굴절율차
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  5. 편심률,비원율,균경률

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  2. 개구수
  3. 수광각

1. 개구수 (Numerical Aperture) 집광 능력을 나타내는 수치                                    ☞ 개구(Aperture) 참조
     - 광학계의 주요 성능 특성 (무차원 단위)
        . 넓은 범위의 입사각(최대 수광각) 내로 입사시킬 수 있는 능력 (광학 렌즈의 성능 척도)
           .. 그 값이 클수록 더 많은 광선속의 전달 및 이용이 가능

  ㅇ 한편, 회절효과를 고려하는 광학계에서, (비 기하광학)
     - 분해능을 제한시키게되는 회절효과(회절한계)를 결정하는 척도


2. 개구수 표현식  

  ㅇ NA = n。sin θa ≒ sin θa = (n12-n22)1/2 = n √2Δ
     

  ㅇ 산출식 유도
          

  ※ 특기할 만한 것은 개구수는,
     - 물리적인 치수, 파장에는 관련시키지 않고, 
     - 오로지 굴절률 만으로 결정 가능


3. 광통신 개구개구수
     - 광섬유내부 전반사 조건을 만족하면서, 광원으로부터 을 얼마나 받을 수 있는
       지를 나타내는 능력 수치 값
     - 보통 0.1 ~ 0.3 정도의 값 (단일모드광섬유 : 0.1, 다중모드광섬유 : 0.15~0.3)

  ㅇ 개구측정
     - 개구수는 각도에 의해 직접 측정하기 어려우나,
     - 위 식과 같이 굴절율과 관련이 있어서 굴절율 값으로부터 계산하거나,
     - 광섬유 끝단에서 나오는  전력(복사전력)의 최대값의 10%로 떨어지는 각도측정하여 수광각(Acceptance Angle)으로 산출함
     ⇒  NA = n。sin (수광각/2)

  ㅇ 광원광섬유 간의 결합 용이성
     - 개구수가 큰 광섬유일수록 광원과의 결합이 용이해진다. 
       * NA = 1인 경우에 모든 광선을 전달 및 이용이 가능
       . 유리 광섬유     : 단일모드 광섬유  약 0.1, 다중모드 광섬유  약 0.15~0.3
       . 플라스틱 광섬유 : 유리 광섬유에 비해 원래 큰 전파손실을 갖고있어, 개구수를
                           유난히 크게하여(0.4~0.5) 이를 보상하고있음


4. 기타참고용어 수광각 (Acceptance Angle)
     - 광섬유 코어에 조사할 때 전반사 가능한 최대 입사 원뿔각

  ㅇ 전반사 (Total Internal Reflection)
     - 굴절률이 작은 매질로 입사할 때, 어느 특정 각도 이상이면, 전부 반사되는 현상


[광섬유 특성 파라미터] 1. 개구수 2. 수광각 3. 비굴절율차 4. 규격화 주파수 5. 편심률,비원율,균경률

 
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