单模光纤什么时候用模场直径MFD，什么时候用数值孔径NA？

lyzhab

想在zemax仿真一下单模光纤准直后的光斑大小。看到一些资料说用MFD算发散角更准确。那请问什么时候才有必要用NA呢？看中间的插图，两种方法算的发散角一直都差异比较大，即便上没有重合的。
若光纤的参数表里没有MFD所对应的具体波长，那怎么处理呢？……谢谢大家！

https://www.thorlabs.com/newgrouppage9.cfm?objectgroup_id=14204#:~:text=This%20is%20half%20the%20full%20angular%20extent%20of,has%20been%20set%20equal%20to%20the%20fiber%27s%20MFD.

gloryhefei

单模光纤计算光束都是用的MFD模场直径，NA与MFD有三个换算的方式。其中一个经验公式   MFD ≈ 0.65λ/πNA。单模光纤的模场直径一般供应商的规格书上都会有，不用再去找NA换算。计算发散角用的Θ=M2*λ/(ω0*Pi)计算较准确。

YY_10032

单模光纤只用MFD，多模光纤才用NA

鄙人善于奔跑

1.多模光纤接收，传导以及输出光时，完全可以依据几何光学的知识理解，因此可以使用NA估算其接受角和发散角。
2.单模光纤中几何光学理论已经不适用了，用NA估算发散角和接收角局限性都很大，应该涉及到波动光学，高斯传播理论。推导出的发散角近似公式中有MFD这个参数。

lyzhab

明白了，非常感谢！