POF塑料光纖課件

POF塑料光纖由高透明聚合物作為皮層材料的一類光纖01基本介紹優(yōu)勢中國的發(fā)展性能指標(biāo)應(yīng)用目錄03050204基本信息塑料光纖，PlasticOpticalFiber。塑料光纖（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）作為芯層材料，PMMA、氟塑料等作為皮層材料的一類光纖（光導(dǎo)纖維）。不同的材料具有不同的光衰減性能和溫度應(yīng)用范圍?；窘榻B基本介紹目前，通信光纜所用的光纖，基本上都是采用石英光纖，由高純度二氧化硅SiO2加入適量摻雜劑組成的。近年來，還逐步開發(fā)出塑料光纖（POF），它是用一種透光聚合物制成的光纖。因為可以利用聚合物成熟的簡單拉制工藝，故成本比較低，且比較柔軟，堅固，直徑較大（約達(dá)1mm），接續(xù)損耗較低。制作POF主要的材料有兩類：一類是聚甲基丙烯酸甲酯聚合物PMMA（PolymerPolymethylmethacrylate）；另一類是含氟聚合物（Perfluorinatedpolymers）。塑料光纖目前已廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，包括絡(luò)傳輸，工業(yè)工作系統(tǒng)、汽車多媒體、消費(fèi)電子、照明和太陽能利用等。性能指標(biāo)性能指標(biāo)1、衰減塑料光纖的衰減主要取決于所選用的材料的散射損耗和吸收損耗。要想作為通信級塑料光纖，一個最基本要求就是PMMA塑料光纖的衰減要低最好是小于180dB/km。2、帶寬梯度型塑料光纖是折射率呈梯度分布的光纖，其折射率由芯至包層逐漸降低。只要所形成的梯度折射率分布適宜，便可獲得抑制模色散，保持大的數(shù)據(jù)孔徑，控制出射光波相對于入射光波展寬的效果。如折射率分布妥當(dāng)，那么材料色散就成為決定傳輸帶寬的主要因素。只要在選擇時充分注意材料色散，欲制得帶寬為數(shù)Ghz·km是完全可行的。3、耐熱性最重要的是，塑料光纖的耐熱性主要由其成分性能決定。耐熱性好的材料成分，決定塑料光纖具有比較好的耐熱性。判斷材料耐熱性的指標(biāo)有玻璃化溫度、維卡軟化點(diǎn)、熱變形溫度等指標(biāo)。4、連接性通信塑料光纖多采用直徑1mm的光纖，是石英光纖的8～20倍。粗的塑料光纖的連接比石英光纖要容易得很多。優(yōu)勢優(yōu)勢塑料光纖質(zhì)輕、柔軟，更耐破壞（振動和彎曲）。塑料光纖有著優(yōu)異的拉伸強(qiáng)度、耐用性和占用空間小的特點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)使得塑料光纖在汽車中成功應(yīng)用尤為重要。一個典型的豪華車內(nèi)部至少由幾公里的銅線和銅纜，重量和成本大為增加。飛機(jī)、火車和其他所有交通工具莫不如此。由于塑料光纖的大直徑和數(shù)值孔徑，光傳導(dǎo)能力大。塑料光纖比銅類傳輸介質(zhì)（雙絞線和同軸電纜）有著高得多的帶寬能力。傳輸?shù)念l率越高，運(yùn)用塑料光纖的成本就越低。塑料光纖的切割、布線、粘結(jié)、拋光和其他加工容易。由于有較大直徑，塑料光纖安裝和與器件、光源、探測器等的連接變得容易和低成本，非專業(yè)人士也能勝任這些操作。準(zhǔn)備塑料光纖的連接最多不超過1分鐘，也不需要特別的工具。即使是最簡單的剪刀也可以用來切割塑料光纖。塑料光纖收發(fā)模塊使用650nm波長的紅光，非常安全，使用者可見也容易判斷光纖的連接是否成功。另外，塑料光纖的連接對端面藏留的灰塵和碎屑不敏感。塑料光纖不產(chǎn)生輻射，完全不受電磁干擾和無線電頻率干擾以及噪音的影響。這一點(diǎn)對視頻和音頻的分流尤為重要，很顯然這些干擾和噪音影響圖像和服務(wù)的品質(zhì)。塑料光纖可以和銅纜在同一管道里或同一線束并排鋪放。塑料光纖不產(chǎn)生噪音，不會對目前的管產(chǎn)生負(fù)面影響。POF系統(tǒng)的成本低。據(jù)說用于家庭消費(fèi)電子、家庭聯(lián)和汽車包括音響、DVD、VCR等的每個連接的成本低于20美金。所以這些器件都可以在一般商店里買到。應(yīng)用應(yīng)用光纖到戶（FTTH）和光纖到桌面（FTTD）家庭和辦公室智能絡(luò)（三合一）90年代開始，通信技術(shù)高速發(fā)展，移動通信，衛(wèi)星傳輸和光纖通信，將通信演變?yōu)楦咚?、大容量、?shù)字化和綜合的多媒體業(yè)務(wù)。在ITU-T的推動下，光纖通信的各種標(biāo)準(zhǔn)紛紛制定，如PDH、SDH、DWDM、AN和B-ISDN等。因此，美國首先提出建立國家信息高速公路的構(gòu)想：國家信息基礎(chǔ)建設(shè)（NII），之后各國紛紛制定計劃，并推出全球的信息技術(shù)建設(shè)計劃（GII）。70年代，光纖絡(luò)主要用于市內(nèi)等大容量業(yè)務(wù)區(qū)，80年代向市外長途干線發(fā)展，到90年代逐步向用戶方向延伸，即所謂FTTx應(yīng)用，也就是光纖到路邊（FTTC）、至大樓（FTTB）、光纖到公寓（FTTA），和光纖到戶（FTTH）。目前也有采用電纜到家庭（如：CABLEMODEM和ADSL技術(shù)）的經(jīng)濟(jì)方式，光纖到戶是指從干到小區(qū)、用戶間的最后接入階段全部使用光纖，實現(xiàn)語音、數(shù)據(jù)、廣播電視及各類智能化系統(tǒng)功能的一種接入方式，有利于整合絡(luò)功能和各種資源。光纖到戶正在世界各地得到推廣，日本的光纖到戶普及率最高，用戶去年底已達(dá)到250萬戶，預(yù)計今年底將達(dá)到400萬。美國從2004年底開始發(fā)力，截至今年3月線路建設(shè)履蓋用戶160萬，實際開通業(yè)務(wù)接近20萬戶。以絡(luò)游戲領(lǐng)先全球的韓國，同樣對光纖到戶給予了很高的期望，從2003年起韓國的電信運(yùn)營商陸續(xù)在光纖到戶上加大投資，從2005年開始，寬帶投資中光纖到戶成為主流。韓國政府預(yù)測，到2010年，光纖到戶家庭普及率將達(dá)到70%。歐洲的英國、德國、瑞典等都在加快發(fā)展光纖到戶。中國的發(fā)展中國的發(fā)展中國科學(xué)家經(jīng)過多年努力，終于攻克了從本體聚合法直接生產(chǎn)聚甲基丙烯酸甲醋（PMMA）突變型塑料光纖的技術(shù)難關(guān)，掌握了批量連續(xù)化生產(chǎn)塑料光纖技術(shù)。中科院理化技術(shù)研究所現(xiàn)已累計生產(chǎn)出數(shù)百萬米低損耗突變型塑料光纖，破除了日本公司在國際上的壟斷地位。近幾年全球塑料光纖的需求量迅速增加，2005年國際上PMMA塑料光纖銷售額已經(jīng)達(dá)到數(shù)十億美元。而適用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡蛽p耗PMMA塑料光纖，目前只有日本三菱公司能夠生產(chǎn)，每年我國均從日本進(jìn)口大量的PMMA塑料光纖。該項目負(fù)責(zé)人甄珍和劉新厚研究員介紹，中科院理化所掌握了從原材料提純、經(jīng)本體聚合直接拉制光纖整套技術(shù)。其核心技術(shù)是高純度光纖級PMMA光學(xué)模塑料（芯層材料）以及皮層材料的制備技術(shù)。在研制過程中，中國科學(xué)院理化技術(shù)所先后開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的單分子擴(kuò)散轉(zhuǎn)移原料提純新技術(shù)，平推式薄層管式與雙螺桿復(fù)合系統(tǒng)的本體聚合制備高純度光纖級PMMA原料以及與之相配套的包層材料技術(shù)，并成功地解決了產(chǎn)業(yè)化的相關(guān)問題。目前該所已研制成功日產(chǎn)10萬米PMMA塑料光纖的全自動流水線，連續(xù)數(shù)月穩(wěn)定生產(chǎn)出光衰減在170-200dB/km的PMMA光纖，累計生產(chǎn)出數(shù)百萬米低損耗塑料光纖，表明這一產(chǎn)業(yè)化技術(shù)已經(jīng)成