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POF塑料光纖,POF塑料光纖是什么意思

2010年03月19日 16:53 m.xsypw.cn 作者:佚名 用戶評論(0

POF塑料光纖,POF塑料光纖是什么意思

聚合物光纖(POF,Polymer Optical Fiber)是一種成本低、重量輕、便于安裝使用的數據傳輸介質。它特別適合于短距離、中小容量、使用連接器多的系統(如接入網)。與銅線電纜相比,塑料光纖不受電磁干擾、無電磁輻射。聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)POF的成本大致與雙絞線相同,但在100-200m內帶寬可達1 GHz以上,普通雙絞線則帶寬很窄。同軸電纜雖帶寬達百兆數量級,傳輸距離在l00m內,但成本較高。與多模石英光纖相比,塑料光纖較柔軟、容易安裝和維護,特別重要的是POF芯徑通常為0.5mm或更大,而多模石英光纖芯徑為62.5微米或50微米.芯徑大10倍左右的POF連接對準容易,對于纖芯直徑為980微米的階躍型POF和纖芯直徑為500微米的漸變型POF,連接中即使有士30微米的偏移并不嚴重影響耦合損耗(約增加損耗0.03dB),可以使用廉價的注塑連接器,從而顯著降低系統的總成本。在數十年的發展過程中,光纖通信系統經歷了三代:

(1)工作波長為0.85微米的多模光纖光通信系統;

(2)工作波長為1.3微米的多模光纖光通信系統和單模光纖光通信系統;

(3)工作波長為1.551微米單模光纖光通信系統。

而色散位移光纖(DSF, G.653)是應用于第三代光纖通信系統的一項重要成就。普通單模光纖的零色散點在1.31微米附近,色散位移光纖將零色散點從1.31微米移到1.55微米,有效地解決了1.55微米光通信系統的色散問題。近年來己提出和開拓出多種通信新模式,為新一代光纖通信的發展奠定了堅實基礎。隨著網絡成本的降低,數字電子的引入以及相關標準的制定與完善,相對應的電信,消費電子和工控市場也迅猛發展。石英光纖因為衰減小,帶寬高而成為通信業干線傳輸的主要介質;而塑料光纖以其制造簡單,價格便宜,連接快捷的優勢,很適宜用作各種通信和電視網絡中短距離的光傳輸介質。隨著生產技術的發展,POF己實現100m 11Gbit/s和500m 2.5Gbit/s的高速傳輸。實驗證明,氟化物梯度折射率塑料光纖己經能夠滿足目前高速數據通信的要求。


POF的材料和制造工藝
光纖材料

在選擇制造塑料光纖的材料時,重點要考慮材料的本身衰減低、色散小、化學穩定性好、制造簡單、價格低廉等。目前,用作POF芯材料的主要是聚甲基丙烯酸甲酷(PMMA),另外還有聚苯乙烯聚碳酸醋、氟化聚甲基丙烯酸酪和全氟樹脂等;選作塑料光纖的包層材料有:氟塑料、硅樹脂等。這些聚合物的共同的特點:(1)透光性好、光學均勻、折射率調整便利;(2)以單體存在時通過減壓蒸餾方法就可以提純;(3)形成光纖的能力強;(4)加工穩定性好及價格便宜等。

制造工藝

塑料光纖的制造工藝主要有兩種:擠壓法和界面凝膠法。

擠壓法主要用于制造階躍折射率分布塑料光纖。工藝流程如下:首先,將作為纖芯的聚甲基丙烯甲酷的單體甲基丙烯甲酷通過減壓蒸餾提純后,連同聚合引發劑和鏈轉移劑一并送入聚合容器中,接著再將該容器放入電烘箱中加熱,置放一定時間讓單體完全聚合,最后,將盛有完全聚合的聚甲基丙烯甲醋的容器加溫至拉絲溫度,并用干燥的氮氣從容器的上端對己熔融的聚合物加壓,該容器底部小嘴便擠出一根塑料光纖芯,同時使擠出的纖芯外再包覆一層低折射率的聚合物,就制成了階躍型塑料光纖。

界面凝膠法用于梯度折射率分布塑料光纖的制造,工藝流程如下:首先將高折射率摻雜劑置于芯單體中制成芯混合溶液,其次把控制聚合速度、聚合物分子量大小的引發劑和鏈轉移劑放入芯混合溶液,再將該溶液投入一根選作包層材料聚甲基丙烯甲M(PMMA)的空心管內,最后將裝有芯混合溶液PMMA管子放入烘箱內,在一定的溫度和條件下聚合。在聚合過程中,PMMA管內逐漸被混合溶液溶脹,從而在PMMA管內壁形成凝膠相。凝膠相分子運動速度減慢聚合反應由于“凝膠作用”而加速,聚合物的厚度逐漸增厚,聚合終止于PMMA管子中心,從而獲得一根折射率沿徑向呈梯度分布的光纖預制棒,最后再將塑料光纖預制棒送入加熱爐內加溫拉制成梯度折射率分布塑料光纖。


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