数值孔径
数值孔径

跳转至:导航、搜索对于P点而言的数值孔径大小取决于光能进出透镜的最大锥角的半角θ。
其中n为透镜工作介质的折射率(如空气的折射率是1.0,纯水的折射率是1.33,而油类的折射率则可达到1.56)。
θ则是光进出透镜时最大锥角的一半,或者可以表述为是从物在光轴上一点到光阑边缘的光线与光轴的夹角。
由于数值孔径的定义中考虑了折射率的因素,因此一束光在通过平面由一种介质进入另一种时,数值孔径仍是一个常量。
这一点可以从斯涅尔定律很容易地加以证明(在界面两侧是一个常数)。
在空气中,透镜的孔径角大小近似等于数值孔径的两倍(在近轴近似的条件下)。
薄透镜的数值孔径。
数值孔径的概念在摄影中用得较少,取而代之的是透镜的焦比这一概念。
焦比一般写作f/#或,其定义为透镜的焦距与入瞳直径之比:当透镜聚焦于无限远处时,这一比值就可以与像空间的数值孔径关联起来[2]。
在右图中,透镜的数值孔径为:因此对于在空气中使用的透镜而言(),一般而言,上述近似在数值孔径较小的时候才成立,但一系列分析表明,对于经过良好校正的光学系统(如相机镜头)而言,这一近似即便是对较大的数值孔径也成立。
对此鲁道夫·京斯莱克做出了如下解释,“认为[ ]等于,而非,这是一个普遍性的错误想法……如果主平面在实际中真的是平面,那这当然没错;但关于阿贝正弦条件的完备理论表明,当透镜已经针对彗形像差和球面像差进行过校正(所有好的摄影机镜头都应当做到这一点),这时透镜的第二主平面就不再是平面,而成为了以焦点为圆心,以焦距为半径的圆的一部分……”[3]从这种意义上来说,传统的薄透镜定义和焦比的图示就显得有些误导性了,用数值孔径来定义反倒更有意义一些。
工作焦比(有效焦比)[编辑]焦比描述的是在物方的边缘光线与光轴接近平行的条件下,透镜接受光的能力。
摄影时的情形常常满足这种条件——即被摄物与摄影机相距较远。
但二者相距较近时,被摄物所成的像将不再出现在透镜的焦平面上,而焦比此时也已不能准确描述透镜的收光能力和像方的数值孔径大小(即数值孔径与焦比的近似关系不成立)。
显微镜物镜的五个基本参数

显微镜物镜的五个基本参数一、数值孔径(NA)子午光线能进入或离开纤芯(光学系统或挂光学器件)的最大圆锥的半顶角之正弦,乘以圆锥顶所在介质的折射率,数值孔径是判断物镜性能(分辨率、焦深、亮度等)的重要指数。
数值孔径又叫镜口率,简写为NA。
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(θ\2)的正弦值的乘积,其大小由下式决定:NA=n×sinθ/2。
数值孔径简写NA(蔡司显微镜的数值孔径简写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,蔡司公司的数值孔代表消位置色差和倍率色差的能力)的重要标志。
其数值大小分别标在物镜和聚光镜的外壳上。
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。
显微镜观察时,若想增大NA值,孔径角是无法增大的,唯一的办法是增大介质率n 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n值大于1,NA值就能大于1。
数值孔径最大值为,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,所以NA 值可大于。
与其他参数的关系:数值孔径是显微镜物镜的重要参数,决定了物镜的分辨率。
与物镜的放大倍数,工作距离,景深有直接关系。
一般来说,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的变小。
容易产生的误区:数值孔径与分辨率成正比,但这并不是说在选择物镜的时候一定要选择数值孔径(NA)最大才是最好,因为物镜还会有很多其他重要参数,比如荧光透过率、工作距离等等,最好根据自己的实验选择。
二、焦深焦深也叫景深,其定义是:指使用显微镜观察和拍摄样品表面时,从对准焦点的位置开始,改变物镜与样品表面的距离时,对焦能够保持清晰的范围。
接触式光刻机的数值孔径

接触式光刻机的数值孔径1. 介绍接触式光刻机是一种常用于微电子制造中的关键设备,用于在光刻胶层上进行图案的转移。
而光刻机的数值孔径是决定其性能和分辨率的重要参数之一。
本文将从不同角度深入探讨接触式光刻机的数值孔径。
2. 数值孔径的定义数值孔径(Numerical Aperture, NA)是光学系统中一个重要的参数,用于描述光线在介质中聚焦能力的大小。
在接触式光刻机中,数值孔径决定了光线的聚焦能力和分辨率,直接影响到图案转移的精度和清晰度。
3. 数值孔径的计算方法数值孔径可以通过以下公式计算得到:NA = n * sinθ其中,n是介质的折射率,θ是入射光线与法线之间的夹角。
通过调整折射率和入射角度,可以改变光刻机的数值孔径,从而实现不同的分辨率和聚焦能力。
4. 数值孔径与分辨率的关系数值孔径对光刻机的分辨率有着直接的影响。
分辨率是指光刻机能够辨别的最小图案尺寸,通常用线宽来表示。
数值孔径越大,分辨率越高,可以实现更小尺寸的图案转移。
5. 数值孔径与聚焦能力的关系除了影响分辨率外,数值孔径还决定了光线的聚焦能力。
数值孔径越大,光线的聚焦能力越强,可以实现更好的图案转移效果。
然而,过大的数值孔径也会导致光线的散射和衍射增加,降低图案的清晰度。
6. 数值孔径的优化方法为了实现更高的分辨率和聚焦能力,可以采取以下优化方法:6.1 提高折射率通过使用高折射率的介质,可以增加数值孔径,提高分辨率和聚焦能力。
例如,可以使用高折射率的光刻胶或改变光刻机的工作环境气体。
6.2 调整入射角度改变光线的入射角度可以改变数值孔径的大小,从而实现不同的分辨率和聚焦能力。
通过调整光刻机的入射角度,可以优化图案转移的效果。
6.3 使用近场光刻技术近场光刻技术是一种通过近场光学效应实现高分辨率的光刻方法。
通过将探针放置在光刻胶表面附近,可以实现更小尺寸的图案转移,从而提高分辨率和聚焦能力。
7. 数值孔径的应用领域接触式光刻机的数值孔径在许多领域都有重要的应用,包括微电子制造、光学器件制造、生物芯片制造等。
显微镜物镜的五个基本参数

显微镜物镜的五个基本参数一、数值孔径(NA)子午光线能进入或离开纤芯(光学系统或挂光学器件)的最大圆锥的半顶角之正弦,乘以圆锥顶所在介质的折射率,数值孔径是判断物镜性能(分辨率、焦深、亮度等)的重要指数。
数值孔径又叫镜口率,简写为NA。
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(θ\2)的正弦值的乘积,其大小由下式决定:NA=n×sinθ/2。
数值孔径简写NA(蔡司显微镜的数值孔径简写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,蔡司公司的数值孔代表消位置色差和倍率色差的能力)的重要标志。
其数值大小分别标在物镜和聚光镜的外壳上。
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。
显微镜观察时,若想增大NA值,孔径角是无法增大的,唯一的办法是增大介质率n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n值大于1,NA 值就能大于1。
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。
与其他参数的关系:数值孔径是显微镜物镜的重要参数,决定了物镜的分辨率。
与物镜的放大倍数,工作距离,景深有直接关系。
一般来说,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的变小。
容易产生的误区:数值孔径与分辨率成正比,但这并不是说在选择物镜的时候一定要选择数值孔径(NA)最大才是最好,因为物镜还会有很多其他重要参数,比如荧光透过率、工作距离等等,最好根据自己的实验选择。
二、焦深焦深也叫景深,其定义是:指使用显微镜观察和拍摄样品表面时,从对准焦点的位置开始,改变物镜与样品表面的距离时,对焦能够保持清晰的范围。
光纤的数值孔径na

光纤的数值孔径na光纤的数值孔径NA光纤的数值孔径(Numerical Aperture,简称NA)是光纤性能的一个重要指标,它描述了光纤对入射光线的接收能力。
数值孔径是指光线在光纤中传输时的最大接受角度的正弦值的一半。
具体而言,数值孔径越大,光纤接收光线的能力越强,传输的信号损耗也越小。
数值孔径的大小与光纤的结构密切相关。
一般来说,数值孔径越大的光纤,其光纤芯的直径也较大,光线在光纤中的传输距离也较短。
同时,数值孔径较大的光纤还具有较大的输入光线接收角度,使得光纤能够更好地接收来自光源的光信号。
因此,数值孔径的大小对光纤传输的距离和传输能力有着重要的影响。
数值孔径的计算公式为NA = n * sinθ,其中n为光纤芯的折射率,θ为光线与光轴的夹角。
这个公式表达了光线传输的角度与光纤的折射率之间的关系。
通过调节光纤的折射率,可以改变数值孔径的大小,从而影响光纤的性能。
数值孔径的大小对光纤的应用有着重要的意义。
在光通信领域中,数值孔径越大的光纤可以传输更多的光信号,提高传输速率和传输质量。
而在光纤传感领域中,数值孔径较小的光纤可以提高传感器的灵敏度,使得光纤传感器可以更好地捕捉到微小的光信号变化。
除了数值孔径的大小,光纤的数值孔径还与光纤的数值孔径展宽(Numerical Aperture Overfill)密切相关。
数值孔径展宽是指光纤的数值孔径与入射光线的数值孔径之比。
数值孔径展宽越大,表示光纤对入射光线的接收能力越好,传输效果也越好。
在实际应用中,光纤的数值孔径需要根据具体的需求进行选择。
对于需要传输远距离的光通信系统而言,一般会选择数值孔径较小的光纤,以减小传输损耗。
而对于需要高速传输的光通信系统,会选择数值孔径较大的光纤,以提高传输速率。
同时,光纤的数值孔径还需要与光源的数值孔径匹配,以保证光信号的传输效果。
光纤的数值孔径是光纤性能的重要指标之一。
数值孔径的大小影响着光纤的传输能力和传输质量。
数值孔径

[编辑本段]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。
[编辑本段]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。
光纤激光器的数值孔径

光纤激光器的数值孔径光纤激光器是一种利用光纤作为传输介质的激光器。
光纤作为一种具有高强度、高品质光束传输能力的光学器件,广泛应用于通信、医疗、工业等领域。
在光纤激光器中,数值孔径是一个重要的参数,它决定了光纤的光束传输性能和功率耗散情况。
数值孔径(Numerical Aperture,简称NA)是光纤激光器中一个衡量光纤传输能力的重要指标之一。
它是光纤的集束能力的量度,表征了光纤能够接收和发射的光束角度范围。
数值孔径越大,光束的集束能力越强,传输效率越高。
数值孔径的计算公式为NA = n * sin(θ),其中n为纤芯的折射率,θ为光束的入射角度。
数值孔径越大,纤芯接收到的入射角度范围就越大,从而能够接收到更多的光能量。
因此,数值孔径的大小直接影响到光纤的传输效率和功率损耗。
在光纤激光器中,数值孔径的选择需要根据具体的应用需求进行。
如果需要将激光光束聚焦到一个较小的区域内,提高激光器的功率密度,则需要选择较大的数值孔径。
而如果需要将激光光束传输到较长距离的目标上,则需要选择较小的数值孔径,以减小光纤的功率损耗。
数值孔径的大小还与光纤的结构有关。
一般来说,多模光纤的数值孔径较大,单模光纤的数值孔径较小。
多模光纤适用于短距离传输,而单模光纤适用于长距离传输。
除了数值孔径,光纤激光器的性能还与其他参数有关,如光纤的折射率、纤芯直径等。
这些参数的选择需要根据具体的应用需求和实际情况进行权衡。
光纤激光器的数值孔径是影响光纤传输能力和功率耗散的重要参数。
数值孔径越大,光束的集束能力越强,传输效率越高。
在选择光纤激光器时,需要根据具体的应用需求和实际情况选择合适的数值孔径。
通过合理选择数值孔径,可以提高光纤激光器的工作效率和传输性能,进而满足不同领域的需求。
光纤数值孔径的物理意义

光纤数值孔径的物理意义
光纤数值孔径(Numerical Aperture, NA)是光纤的一个重要参数,它表示光纤传输光信号的能力和耗能程度。
光纤数值孔径的物理意义可以从以下几个方面来理解:
1. 入射角的范围:光纤的数值孔径决定了光信号入射的角度范围。
较大的数值孔径能容纳较大范围内的入射角,使得光纤对入射光束的容纳能力更强,能够传输更多的光信号。
2. 焦聚能力:光纤数值孔径与光束的聚焦能力有关。
较高的数值孔径意味着光纤能够收集和聚焦更多的入射光束,使得传输光束更集中,从而提高光纤的能量转化效率。
3. 动态范围:光纤的数值孔径还决定了光纤的动态范围。
较大的数值孔径能够传输较大范围的光信号幅度,具有较高的灵敏度和动态范围,可适用于高速、大容量的光通信系统。
4. 编码密度:光纤数值孔径的大小还会直接影响光纤传输通道的编码密度。
较大的数值孔径可以实现更高的编码密度,因为它能够容纳更多的光信号,使得光纤传输更多的信息。
综上所述,光纤数值孔径是影响光纤传输能力和性能的重要参数,它决定了光纤的入射角范围、焦聚能力、动态范围和传输通道的编码密度,对光纤传输的质量和效率都起到至关重要的作用。
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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)半数的正弦之乘积。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,进入物镜的光通量就越大,它与物镜的有效直径成正比,与焦点的距离成反比。
光纤的数值孔径的影响因素及适宜范围
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°。
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。
定义及相关概念
入射到光纤端面的光并不能全部角度a的正弦值就称为光纤的数值孔径(NA=sina),多模光纤NA的范围一般在0.18-0.23之间,所以一般有sina=a,即光纤数值孔径NA=a。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。
数值孔径的计算
数值孔径表达式NA=根号下(n1^2-n2^2),其中n1表示纤芯折射率,n2表示包层折射率,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