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KSH1998007619용어범주주제어
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용어설명광섬유 내의 빛의 전파(傳播)를 좌우하는 입사각을 결정하는 수치. 코어(core)의 굴절률 n₁과 클래딩(cladding)의 굴절률 n₂와의 비굴절률 차 D에 의해 결정되며, 광섬유의 유형과 구조에 따라 다르다. 광섬유의 끝에서 빛을 입사하는 경우 중심축에서 어떤 각도 이하의 위치를 취하지 않으면 빛은 핵에서 밖으로 굴절하고 만다. 빛이 밖으로 굴절하지 않고 광섬유 내에서 전반사(全反射)하여 전파하는 최대 각도의 정현을 개구수(NA)라고 한다. 그림에서 각도 q로 입사한 빛이 핵 내를 전반사하여 전파하는 조건을 구하면 sin q＜sin qmax＝n1가 되는데, n1가 NA이다. 비굴절률 차 D가 클수록 NA가 커지고 qmax도 크게 된다. 즉 광섬유의 집광(集光) 능력이 커지고 광원과의 결합도 우수하다. 그러나 광섬유에서는 D가 클수록(NA가 클수록) 빛의 손실이 커지고 분산도 커져서 결과적으로 전송할 수 있는 신호 대역이 좁아지기 때문에, 용도에 따라서 최적의 D를 결정해 놓았다. 그림은 계단형 광섬유(step index optical fiber)의 경우이기 때문에, 핵의 중심부에서 가장 크고 주변부에 접근할수록 적어지는 집속형 광섬유(graded index optical fiber)의 경우에는 굴절률 분포의 최댓값을 가지고 D나 NA를 정의해 놓고 있다. 이와 같이 NA 값은 광섬유의 유형과 구조에 따라 다른데 핵 직경 50mm의 다중 모드 광섬유의 NA 값은 0.200, 핵 직경 8.4mm의 단일 모드 광섬유의 NA 값은 0.12 정도이다.
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