В реальных условиях в пучке лучей, падающих и проходящих через волокно, преобладают в основном косые лучи, не пересекающие ось волокна. В прямом волокне косой луч распространяется по ломаной спирали (если диаметр волокна значительно превышает длину волны излучения). Длина пути, количество отражений и числовая апертура косых лучей даже в прямом волокне могут значительно отличаться от значений для меридиональных лучей. Формулы, описывающие распространение косых лучей, достаточно громоздки, особенно для изогнутых и конических волокон [15, 35, 37].
Обобщенное выражение для апертуры косых лучей имеет вид:
 , |
где f (b, y, b) – функция, зависящая от координат b, y, b луча на входном торце волокна.
Отметим только, что номинальная числовая апертура Ао, рассчитанная для меридиональных лучей, меньше так называемой эффективной числовой апертуры Аэф, учитывающей косые лучи, которые могут проходить через волокно за счет полного внутреннего отражения (рисунок 51).
Рисунок 51– Зависимость номинальной числовой апертуры Aо и эффективной числовой апертуры Аэф волокон с nc = 1,7 от показателя преломления оболочки nо
В [35] приводится следующее выражение для Аэф:
 . |
