レンズ付きファイバーの開口数はどれくらいですか?

レンズ付きファイバーの開口数

レンズ付きファイバーの開口数 (NA) は、光を集めて焦点を合わせる能力を表す重要なパラメータです。レンズ付きファイバーは、特別に設計された先端を持つ光ファイバーで、光通信、センシング、顕微鏡検査などのさまざまな用途で使用され、ファイバーと他の光学部品またはサンプル間の光結合効率を高めます。

開口数の定義

レンズ付きファイバーの開口数は、ファイバーに出入りできる最大光円錐の半角 (α) の正弦に、レンズ付きファイバーが動作する媒体の屈折率 (n) を乗じたものとして定義されます。数学的には、 NA = n * sin(α)と表されます。

開口数の重要性

開口数が高いほど、レンズ付きファイバーの光収集能力が高く、効率的な光結合を必要とする用途で特に有利です。NA はレンズ付きファイバーの集光能力も決定し、スポット サイズと焦点深度に影響します。これらは、光学システムにおける高解像度の画像化と効率的な光結合に不可欠です。

開口数に影響する要因

• ファイバー設計:レンズ先端の形状と構成は NA に大きな影響を与える可能性があります。
• 屈折率:ファイバーのコア、クラッド、周囲の媒体間の屈折率の差が NA に影響します。
• 光の波長: NA は、ファイバー材料の分散により、光の波長によって変化することがあります。

レンズファイバーの用途

レンズ付きファイバーは、以下を含む幅広い用途で利用されています。

• 光ファイバー通信システムにおける結合効率の向上。
• 医療および生物学的イメージングにおける正確な光照射。
• 高解像度の顕微鏡および分光法。
• 過酷な環境やアクセスできない環境での光学センシング。

要約すると、レンズ付きファイバーの開口数は、集光および集光機能に影響を与える基本的な光学パラメータです。NA を理解して最適化することは、さまざまな科学および産業アプリケーションにおけるレンズ付きファイバーベースのシステムのパフォーマンスを最大限に高めるために不可欠です。