Оптичка влакна су пластична или прозирна влакна која се користе за ширење светлости. Принцип рада овога је укупни унутрашњи одраз од потпуно различитих зидова. Тако се светлост може преносити на велике удаљености, јер је флексибилност оптичких влакана довољна. Дакле, ово се користи у микроскопима који имају микро величину података комуникација , у фином дизајну ендоскопа, итд. Ан оптичко влакно кабл укључује три слоја попут језгра, облоге и омотача. Слој језгра је затворен кроз облогу. Овде је слој облоге обично дизајниран од пластике или силицијум диоксида. Главна функција језгра унутар оптичког влакна је пренос оптичког сигнала док облога усмерава светлост у језгру. Како се оптички сигнал води кроз влакно, он се назива оптички таласовод. Овај чланак разматра преглед нумеричког отвора оптичких влакана.
Шта је нумерички отвор оптичких влакана?
Дефиниција: Мерење способности оптичких влакана да сакупља појаву светлосног зрака у њему познато је као нумерички отвор. Кратки облик овога је НА који илуструје ефикасност светло која се сакупља унутар влакана да би се размножила. Знамо да када се светлост шири кроз оптичко влакно током тоталне унутрашње рефлексије. Тако се унутар влакна одвија вишеструка укупна унутрашња рефлексија која се преноси са једног краја на други.
Оптички кабл са унутрашњим одсјајем
Једном када се светлосни зрак произведе из извора оптичког влакна, тада би оптичко влакно требало да буде врло ефикасно да у њега добије максимално емитовано зрачење. Тако можемо рећи да је ефикасност светлости која долази из оптичког влакна главни лик након што преноси сигнал кроз оптичко влакно.
Нумерички отвор је повезан са прихватним углом, јер је прихватни угао максимални угао током светлости која пролази кроз влакно. Стога су НА и угао прихватања повезани једни с другима.
Нумерички отвор експеримента са оптичким влакнима
Дијаграм експеримента са оптичким влакнима приказан је у наставку. На следећој слици светлосни зрак који се преноси у оптичко влакно означен је са „КСА“. Овде је „ƞ1“ индекс преламања језгра, а „ƞ2“ је облога.
Следећа слика приказује светлосни зрак фокусиран на оптичко влакно. Овде светлосни зрак путује из гушћег у ређи медијум са углом ‘α’ кроз осу влакана. Угао „α“ назива се прихватни угао у оптичком каблу.
Овај упадни зрак путује унутар оптичког кабла да би се у потпуности одразио кроз интерфејс облоге језгра. Међутим, упадни угао мора бити већи када се супротстави критичном углу, или ако је угао пада мали у поређењу са критичним углом, тада се зрак прелама уместо да се одбија.
На основу Снелл-овог закона, преломљени зрак и упадни угао преносе се под истим углом.
Нумерички отвор оптичких влакана
Према томе, применом овог закона на интерфејсу 1 (ваздух) и језгру, тада ће једначина бити
Ƞ син α = Ƞ1 син θ
Вредност ‘θ’ се може записати са горње слике на следећи начин.
Θ = π / 2- θц
Заменом вредности ‘θ’ у горњој једначини
Ƞ син α = Ƞ1 син (π / 2- θц)
Ƞ син α = Ƞ1 * син (π / 2) - син (θц)
Из тригонометрије знамо да је син θ = цосθ и син π / 2 = 1
Ƞ син α = Ƞ1цос (θц)
син α = Ƞ1 / Ƞ цос (θц)
Знамо да је цос θц = √1-син2θц
Применом Снелл-овог закона на интерфејсу облагања језгра, тада можемо да добијемо
Ƞ1 син θц = Ƞ2 син π / 2
Ƞ1 син θц = Ƞ2
Овде је вредност син π / 2 „1“ према стандардним вредностима тригонометрије
син θц = Ƞ2 / Ƞ1
Затим замените вредност син θц у једначини цос θц
цос θц = √1- цос θц = √1- (Ƞ2 / Ƞ1) 2
Затим замените вредност цос θц у једначини син α
син α = Ƞ1 / Ƞ√1- (Ƞ2 / Ƞ1) 2
син α = √ (Ƞ12- Ƞ22) / Ƞ
Већ смо разговарали да медијум 1 није ништа друго него ваздух, па ће индекс преламања (ƞ) бити 1. Дакле, нарочито можемо рећи
син α = √ (Ƞ12- Ƞ22)
НА = √ (Ƞ12- Ƞ22)
Нумерички отвор формуле оптичких влакана је изведен горе. Дакле, ово је формула за НА, где је „ƞ1“ индекс преламања језгра, а „ƞ2“ је индекс преламања облоге.
Примене нумеричке бленде
Пријаве НА укључују следеће
- Оптичка влакна
- Објектив
- Циљ микроскопа
- Фотографски циљ
ФАК
1). Шта је нумерички отвор бленде (НА)?
Нумерички отвор је способност скупљања светлости, иначе капацитета оптичких влакана.
2). Каква је примена нумеричког отвора оптичких влакана?
У оптичкој влакни, она описује опсег углова у којима се светлост јавља на оптичком каблу који ће се емитовати заједно са њом.
3). Каква је примена нумеричког отвора бленде?
НА се обично користи у микроскопији за описивање прихватног конуса
4) .Који је угао прихватања у оптичком каблу?
Максимални угао завршен кроз светлосни зрак помоћу осовине влакана за ширење светлости кроз влакно након целе унутрашње рефлексије познат је као угао прихватања.
5). Која је формула за нумерички отвор бленде?
Главна формула за нумерички отвор бленде (НА) је = √ (Ƞ12- Ƞ22)
6). Како одабрати оптичко влакно?
Постоје различити параметри које треба узети у обзир да би се изабрало одговарајуће оптичко влакно у ширење сигнала .
7) .Који је принцип рада оптичког кабла?
Принцип рада оптичког кабла је потпуна унутрашња рефлексија где се светлосни сигнали могу преносити из једног положаја у други кроз мали губитак енергије.
Дакле, овде се ради о ономе што јесте нумерички отвор у оптичким влакнима , извођење нумеричког отвора оптичког влакна и његове примене Из горњих података коначно можемо закључити да је способност сакупљања светлости позната као НА. Тако би вредност НА требало да буде висока, што се може постићи једноставно када је разлика између два индекса преламања велика. За то, ƞ1 мора бити висока, у супротном ƞ2 мора бити нижа. Ево питања за вас, која је вредност НА?
