数值孔径

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数值孔径
镜口率
数值孔径又叫做镜口率，简写为N.A。

它是由物体与物镜间媒质的折射率n与物镜孔径角的一半（a\2）的正弦值的乘积，其大小由下式决定：N.A=n*sin a/2 数值孔径简写NA(蔡司公司的数值孔径简写CF)，数值孔径是物镜和聚光镜的主要技术参数，是判断两者（尤其对物镜而言）性能高低(即消位置色差的能力,蔡司公司的数值孔是代表消位置色差和倍率色差的能力),的重要标志。

其数值的大小，分别标科在物镜和聚光镜的外壳上。

物镜前透镜
数值孔径（NA）是物镜前透镜与被检物体之间介质的折射率（η）和孔径角（u）半数的正玄之乘积。

用公式表示如下：NA=ηsinu/2 孔径角又称“镜口角”，是物镜光轴上的物体点与物镜前透镜的有效直径所形成的角度。

孔径角越大，进入物镜的光通亮就越大，它与物镜的有效直径成正比，与焦点的距离成反比。

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达到了极限
折射增大介质率
显微镜观察时，若想增大NA值，孔径角是无法增大的，唯一的办法是的折射增大介质率η值。

基于这一原理，就产生了水浸系物镜和油浸物镜，因介质的折射率η值大于一，NA值就能大于一。

数值孔径最大值为1.4，这个数值在理论上和技术上都达到了极限。

目前，有用折射率高的溴萘作介质，溴萘的折射率为1.66,所以NA值可大于1.4。

发挥物镜数值孔径的作用
这里必须指出，为了充分发挥物镜数值孔径的作用，在观察时，聚光镜的NA值应等于或略大于物镜的NA值，
数值孔径与其它技术参数有着密切的关系，它几乎决定和影响着其它各项技术参数。

它与分辨率成正比，与放大率成正比，焦深与数值孔径的平方成反比，NA值增大，视场宽度与工作距离都会相应地变小。

光纤数值孔径
数值孔径NA
入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所传输，只是在某个角度范围内的入射光才可以。

这个角度就称为光纤的数值孔径。

不同厂家生产的光纤的数值孔径不同。

在光学中，数值孔径是表示光学透镜性能的参数之一。

用放大镜把太阳光汇聚起来，能点燃纸张就是一个典型例子。

若平行光线照射在透镜上，并经过透镜聚焦于焦点处时，假设从焦点到透镜边缘的仰角为θ，则取其正弦值，称之为该透镜的数值孔径，
光纤的数值孔径大小与纤芯折射率，及纤芯－包层相对折射率差有关。

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，则光纤接收光的能力也越强。

从增加进入光纤的光功率的观点来看，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NA太大时，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。

数值孔径是多模光纤的重要参数，它表征光纤端面接收光的能力，其取值的大小要兼顾光纤接收光的能力和对模式色散的影响。

CCITT 建议多模光纤的数值孔径取值范围为0.18～0.23，其对应的光纤端面接收角θc=10°～13°。

此外，数值孔径表达式NA=根号下（n1^2-n2^2），其中n1表示薄层折射率，n2表示纤心折射率，是在阶跃光纤的条件下推导出来的，即认为纤芯区域的折射率是均匀的。

但多模光纤目前大多为渐变光纤，其纤芯区域中的折射率是渐变的。

所以对应于的数值孔径叫做最大理论数值孔径NAt，而在实际中却最常使用强度有效数值孔径NAe ，它们两者的关系为NAt=1.05NAe。