REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD EXPERIMENTAL DE LAS FUERZAS ARMADAS(UNEFA)

COMUNICACIONES OPTICAS Alumno: Salaverria, Rudyski

Guacara, Octubre 2014Apertura NumricaEn la ptica, la apertura numrica de un sistema ptico es un nmero adimensional que caracteriza la gama de ngulos sobre los cuales el sistema puede aceptar o emitir luz. Mediante la incorporacin de ndice de refraccin en su definicin, NA tiene la propiedad de que es constante para una viga, ya que pasa de un material a otro siempre que no haya potencia ptica en la interfaz. La definicin exacta del trmino vara ligeramente entre las diferentes reas de la ptica. La apertura numrica se utiliza comnmente en microscopa para describir el cono de aceptacin de un objetivo, y en la fibra ptica, en el que describe la gama de ngulos dentro de la cual la luz que es incidente sobre la fibra se transmite a lo largo de ella.

ptica generalEn la mayora de las reas de la ptica, y en particular en la microscopa, la apertura numrica de un sistema ptico tal como una lente de objetivo est definido por

donde n es el ndice de refraccin del medio en el que la lente est trabajando, y? es la mitad del ngulo del cono mxima de luz que puede entrar o salir de la lente. En general, este es el ngulo del rayo marginal real en el sistema. Debido a que el ndice de refraccin est incluido, el NA de un haz de rayos es un invariante como un lpiz de rayos pasa de un material a otro a travs de una superficie plana. Esto se demuestra fcilmente por la reordenacin de la ley de Snell para encontrar que es constante a travs de una interfaz.

En el aire, la abertura angular de la lente es aproximadamente el doble de este valor. El NA se mide generalmente con respecto a un objeto en particular o punto de la imagen y pueden variar como ese punto se mueve. En la microscopa, NA se refiere generalmente a objeto-espacio de NA a menos que se indique lo contrario.

En la microscopa, NA es importante porque indica el poder de resolucin de una lente. El tamao de los detalles ms finos que se puede resolver es proporcional a?/2NA, dnde? es la longitud de onda de la luz. Una lente con una apertura numrica ms grande ser capaz de visualizar detalles ms finos que una lente con una apertura numrica ms pequea. Suponiendo que la calidad ptica, lentes con grandes aperturas numricas recoger ms luz y por lo general proporcionar una imagen ms brillante, pero proporcionarn superficial profundidad de campo.

Fibra ptica y su apertura numericangulo de Aceptancia: es el mximo ngulo en el cual el rayo de luz incidente es atrapado por las paredes de la fibra. En este caso el rayo de luz se refleja totalmente en el recubrimiento de la misma, por lo que el ngulo de transmisin, sobre el recubrimiento de la fibra, es 90.

Angulo de Aceptancia en una Fibra pticaLas fibras pticas multimodo slo guan la luz que entra en la fibra dentro de un determinado cono de aceptancia. La mitad del ngulo de este cono es el ngulo de aceptancia, max. Para fibras con perfil de salto de ndice multimodo, este ngulo de aceptancia viene determinado por la siguiente expresin

donde nn es el ndice de refraccin del ncleo de la fibra, y nc es el ndice de refraccin de la cubierta.

Debido al gran parecido de esta expresin con las definiciones de AN de otras reas de la ptica, es habitual llamar as al trmino de la derecha de la ecuacin anterior, definiendo finalmente la apertura numrica de una fibra como

donde nn es el ndice de refraccin del eje central de la fibra. Ntese que cuando se usa esta definicin, la relacin entre la apertura numrica y el ngulo de aceptancia es una mera aproximacin. En particular, los fabricantes suelen dar la AN para fibras monomodo bsandose en esta expresin, aunque para este tipo de fibras el ngulo de aceptancia es algo diferente y no depende solamente de los ndices de refraccin de ncleo y cubierta.