新一代短距離高速通信用塑料光纖
來源：http://www.esuliao.com/ 發(fā)表時(shí)間：2020-07-09 09:25:32
為了滿足局域網(wǎng)用戶的要求，各網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商都在積極發(fā)展自己的短距離高速傳輸系統(tǒng)今天，局域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸速率已由兆比特（Mb）升至吉比特（Gb）或更高的速率。眾所周知，現(xiàn)在短距離高速通信局域網(wǎng)用的光傳輸介質(zhì)多為石英玻璃多模光纖。由于玻璃光纖價(jià)格高昂、芯徑小接續(xù)困難，所以各國(guó)光纖研究人員都在積極開發(fā)價(jià)格便宜、芯徑大，便于接續(xù)的塑料光纖來作為新一代短距離高速通信用的傳輸介質(zhì)。
在短距離高速傳輸方面，塑料焊絲盒光纖（P0F）勝過石英玻璃光纖的優(yōu)點(diǎn)是大芯徑降低了接續(xù)成本（注塑連接器）塑料材料賦予P0F良好的物理化學(xué)性能和柔軟性等等然而，早期的聚甲基丙烯酸甲酯階躍折射率塑料光纖（PMMASIP0F）高衰減和低帶寬限制了其在短距離通信中應(yīng)用。為了解決PMMASIPOF的高衰減和低帶寬的問題，最近，日本硝子玻璃株式會(huì)社開發(fā)出一種氟化聚合物梯度折射率塑料光纖（PFGIP0F）正是這種玻璃態(tài)氟化聚合物中的氟化分子結(jié)構(gòu)使得GIP0F的具有大的芯徑、小的衰減、高的帶寬和好的可靠性所以PFGIP0F有望替代50/125，um和62. 5/125，um石英玻璃多模光纖，成為新一代短距離高速傳輸系統(tǒng)中最師。
POF作為光通信傳輸介質(zhì)的研究重點(diǎn)集中在：（1）努力降低衰減；（2）設(shè)法減少色散；（3）完善制造工藝；（4）提高使用性能；（5）不斷降低成本為此，30年來各發(fā)達(dá)國(guó)家的POF研究人員付出了大量的心血，取得了一個(gè)又一個(gè)研究碩果：例如1999年日本慶應(yīng)大學(xué)日本硝子玻璃株式會(huì)社等研制出的氟化聚合物芯梯度折射率塑料光纖（GIPOF），在工作波長(zhǎng)為840nm和1310nm處，傳輸速率為2.5Gb/s，傳輸距離超過500m1999年美國(guó)貝爾。
機(jī)理及起因類型機(jī)理起因內(nèi)因吸收分子振動(dòng)、電子躍遷瑞利散射密度。組成和取向波動(dòng)外因吸收過渡金屬、有機(jī)污染物散射粉塵、微彎、氣泡輻射結(jié)構(gòu)不完善、宏彎、微彎理論衰減極限由可知，因?yàn)楹附z盒是由聚合物組成的。
所以聚合物中的C-HN-H和C=O分子鍵的振動(dòng)就造成了POF在紅外光譜區(qū)具有很大的損耗因此，人們通過用重元素來取代氫原子，改善POF透明性，使振動(dòng)波長(zhǎng)移至長(zhǎng)波長(zhǎng)，以求在可見和紅外區(qū)振動(dòng)吸收和瑞利散射變小例如，PMMA 1/舀）/俺踅啉POF經(jīng)氘化得到的PMMA-18POF的衰減系數(shù)僅為10dB/km為抑制近紅外區(qū)潮氣引起的POF的衰減明顯增大，可用氟元素來替代POF芯聚合物中的氫原子，使衰減降低到16dB/km氟化塑料光纖（CYTOP）的工作波長(zhǎng)可選在850~一波長(zhǎng)石英玻璃光纖的衰減譜光纖通信系統(tǒng)中信息主要以光脈沖形式在光纖中傳輸，光脈沖經(jīng)光纖傳輸后會(huì)發(fā)生時(shí)間展寬，即稱為時(shí)間色散，簡(jiǎn)稱色散，任何光纖通信鏈路中色散是決定光纖傳輸?shù)淖畲髱挼闹匾獏?shù)。
通常，人們將引起光脈沖展寬的色散分為三種基本色散：模色散、材料色散和波導(dǎo)色散模色散是不同模式傳輸時(shí)間而引起的，它僅影響著多模光纖（如GIPOF）材料色散是由光源的譜寬產(chǎn)生的。因?yàn)楹附z盒材料的折射率是波長(zhǎng)的函數(shù)，所以光譜的不同成份以不同的速度傳輸，從而引起光脈沖的展寬。波導(dǎo)色散是由波長(zhǎng)對(duì)每個(gè)模傳輸速度的作用而產(chǎn)生的在多模光纖（如GIPOF）中波導(dǎo)色散影響不明顯。
