通光孔径大但NA小的透镜和通光孔径小但NA大的透镜用于照明准直选型求助

Sapphire

光学小白，想使用一块非球面透镜用于放电灯照明光的粗略准直，希望能尽可能提高光能利用率。目前考虑了两款透镜：①一款其通光孔径18mm，NA=0.52；②另一款通光孔径22.5mm，NA=0.50，想了解使用哪款透镜能够得到尽可能高的光能利用率。

从NA来看，透镜①可接受的光角度更大，应该可以有更高的光能利用率？但①的通光孔径又比②小，感觉好像有点反直觉。如果只看NA的话，是不是选一款NA更大，通光孔径更小的其光能利用率也会比这两者高？
还劳请各位大佬多多指点，谢谢。

Savitar

怎么反直觉了呢？孔径小的就放的里光源近一点，孔径大的可以离光源远一点，要是对距离没什么要求，就选大NA的啊

ldp1994

大NA利用率更高啊，所收集的光角度更大。通过口径大小与焦距有关吧，相同NA，焦距大的通光口径就大。

goodgoodstudy

对于单透镜来说，通光孔径D和NA应该是相关的量。NA = n× sinα，α = arctan（D/2f），f是这个透镜的焦距。对于相同焦距的透镜当然是通光孔径D越大NA也越大，但显然你这是两片不同焦距的透镜。用于准直时透镜是刚好放在焦距处的，所以考虑NA就是考虑收集角度，NA越大收集到的光的比例自然也越高。