目前,通信光缆所用的光纤基本上都是采用石英光纤,由高纯度二氧化硅SiO2加入适量掺杂剂组成的。近年来,还逐步开发出塑料光纤(POF),它是用一种透光聚合物制成的光纤。
塑料光纤(POF)是由高透明聚合物如聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)作为芯层材料,PMMA、氟塑料等作为皮层材料的一类光纤(光导纤维)。不同的材料具有不同的光衰减性能和温度应用范围。
塑料光纤不但可用于接入网的最后100~1000米,也可以用于各种汽车、飞机、等运载工具上,是优异的短距离数据传输介质。
性能指标:
1、衰减
塑料光纤的衰减主要取决于所选用的材料的 散射损耗和吸收损耗。要想作为通信级塑料光纤,一个最基本要求就是 PMMA塑料光纤的衰减要低最好是小于180dB/km。
2、带宽
梯度型塑料光纤是折射率呈梯度分布的光纤,其折射率由芯至包层逐渐降低。只要所形成的梯度折射率分布适宜,便可获得抑制模 色散,保持大的 数值孔径,控制出射光波相对于人射光波展宽的效果。如折射率分布妥当,那么 材料色散就成为决定传输带宽的主要因素。只要在选择时充分注意材料色散,欲制得带宽为数Ghz·km是完全可行的。
3、 耐热性
最重要的是,塑料光纤的耐热性主要由其成分性能决定。耐热性好的材料成分,决定塑料光纤具有比较好的耐热性。判断材料耐热性的指标有玻璃化温度、 维卡软化点、 热变形温度等指标
4、连接性
通信塑料光纤多采用直径1mm的光纤,是 石英光纤的8~20倍。粗的塑料光纤的连接比石英光纤要容易得很多。
优势:
塑料光纤质轻、柔软,更耐破坏(振动和弯曲)。塑料光纤有着优异的拉伸强度、耐用性和占用空间小的特点。这些优点使得塑料光纤在汽车中成功应用尤为重要。一个典型的豪华车内部至少由几公里的铜线和铜缆,重量和成本大为增加。
1、 由于塑料光纤的大直径和 数值孔径,光传导能力大。塑料光纤比铜类传输介质( 双绞线和同轴电缆)有着高得多的带宽能力。传输的频率越高,运用塑料光纤的成本就越低。
2、塑料光纤的切割、布线、粘结、抛光和其他加工容易。另外,塑料光纤的连接对端面藏留的灰尘和碎屑不敏感。
3、塑料光纤不产生辐射,完全不受电磁干扰和无线电频率干扰以及噪音的影响。
4、通过塑料光纤进行数据传输没有可能被窃听,这样塑料光纤在一些安全程度要求高的场合,就非常适用。
5、石英光纤广泛用于远距离干线通信和 光纤到户,但塑料光纤被称之为“平民化”光纤,理由是塑料光纤、相关的连接器件和安装的总成本比较低。在光纤到户、 光纤到桌面整体方案中,塑料光纤是石英光纤的补充,可共同构筑一个 全光网络。POF与石英光纤相比,具有以下优点:模量低,芯径大(0.3-1.0mm),接续时可使用简单的POF连接器,即使是光纤接续中心对准产生30μm的偏差也不会影响 耦合损耗; 数值孔径大(NA0.5左右),受光角可达60°,而 石英光纤只有16°,可用便宜的LED,并且 耦合效率高;挠曲性好,易于加工和使用;在 可见光区有低损耗窗口;重量轻;成本及加工费用低。
应用:
1、车内通讯与车内娱乐视听系统,例如车内电视,车内音响,车内灯具,车内开关之联接线路,均陆续改用塑料光纤,
2、塑料光纤在传感器、消费电子领域具有明显的优势,如电脑、视频摄像机、CD-ROM、DVD、VCD、TV、打印机、扫描仪、磁盘和立体声系统等。
3、室内装饰、水景照明、城市建筑、园林绿化、溶洞照明等照明设备,
4、在军事通信上,POF正在被开发用于高速传输大量的第三、保密信息,如利用POF重量轻、可挠性好、连接快捷,适用于随身配戴的特点,用于士兵穿戴式的轻型计算机系统,并能够插入通信网络下载、存储、发送、接收关键任务信息,且在 头盔显示器中显示。
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