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当新一代短距离光传输介质塑料光纤

发布时间:2021-09-15 01:57:17 阅读: 来源:夯管锤厂家

新一代短距离光传输介质──塑料光纤

巨铨众所周知,石英玻璃光纤以舛裒减小带览,等优点被用作远距离高速率大容量公用的光传输介质。石英玻璃光纤以其原料沌沾制造砭杂价格吊费接续困难等缺点制约了其大量州作短犯离接入光传输介质。正是为降低短圯离接人光纤络终端用户的光纤接入成本即传输介质接续施工等,口本美国等发达国家的些人卞和公已研究出新代短距离光传输介质塑料光纤。塑料光纟的优点制造简单价格便宜接续快捷等。故具般适宜作为局域中短距离通信有线电视室内计算机之间的光传输介质。本文简明扼要的阐述塑料光纟的研究历程研究要点光纤性能系统应,以飧读者。 2.51的岛,怜输试验和7长期热老化试验。实验址明,减化涕度沂射塑料光纤完全满足使用要求。 蚵究要点光纤结构塑料忙纤顾名恐义,即构成光纤的芯与包层都足塑料村料。与人芯径50125和62.5125叫1的石英玻璃多模光纤相比,塑料光纤的芯控,达2,100,其接续时可使用不带光纤定位套筒的便宜注塑塑料连接器,即便是光纤接线中芯对准产生±31偏差都不会影响耦合损托。正娃塑料光纟结构0.851多模光纤1.3标准单模光纤1.55叫1色散位移单模光纤1.55叫非零色散移单模光纤和!大有效面积非零色散位移单模光纤几大技术与产品的飞跃。石英玻璃光纤性能的研究蜇点自,至终定位在衰减色散偏振模色散非线性效应等;塑料光纤的性能研究重点则是衰减色散热稳定性等。 1衰减塑料光纟的疫减主要受限于芯包塑料材料的吸收损耗和色散损耗。人们是通过选用低折射率和等温压缩率小的塑料材料和通过稳定塑料光纤制造工艺降低结构缺陷如芯直径波动,芯包界面缺陷等,来使塑料光纤获得小的散射损耗,而塑料村料的吸收损!鳙,厉囊,滓质□信息产典矸究院胡先志练洚斌巧究鬲教7,年代初,美国杜邦公司开始了数据通信叫塑料光纤的基础研究工作。 1987年,美国杜邦公司将其拥,的所有塑料光纤产品专利全部出售给日本菱人造丝株式会社。菱人造丝株式会社继续进行塑料光纤产品,和推广应用工作。同年,法国塑料光奸,合集闭研制出的阶跃沂射率分布塑料光纤,其带宽为5从12 1990年日本庆应大学小池康博宣布研制出带宽为30的梯度折射率分布的塑料光纤。 1992年,美国完全集成的添加剂制造IBM公司的Bates提出了在100m长的阶跃折射率分布塑料光纤传输50MbkA的试验,小池康博等报道了用红外激光器在,山长的塑料光纤上进行2.561的传输试验。 1994年,日本庆应大学佐佐木等报道,他们研制出了塑料光纤光放火器。 1995年,日本NEC公司的山崎用小数值孔径的小数值孔径的阶跃折射率分布近两年来塑料光纤进行了15515的试验。 19年,人们纷纷建议以塑料光纤为基础建立极低成本的用户丁从物理层。 1997年,日本2公司的山崎进行了155 1998年,曰本NEC公司的山崎在70m长塑料光纤上进行了400KbkA的传输试验。日本硝子玻璃株仅为掺杂的聚甲基丙烯酯塑料光纤衰减的分之。 曰本富土通公司的今井报道00为光源,使用数据收集卡对实验机进行实时数据收集和输出在200山梯度沂射率分布的氟化物塑料光纤上进行了2.50,试验。 在0098会议上,日本硝子玻璃株式会社报道了氟化物塑料光的衰减系数在波长小于100北,在著,约50也,且有望进步降低,其带宽为300500!12如理论带宽可达106.。该塑料光纤的稳定工作温度为40,+ 90尤。1吉比特半导体供应商用梯度折射率分布2000年,0会议上,日本硝子玻璃株式会社新技术发展部的0出出,等报道氟化梯度折,率塑料光纤的衰减系数在85,为41北1300舰为33北其*大带宽已达100,乙,用这种塑料光纤成功地进行10,出,和5,1嬴予了炖施工快,接续成本低笠优点。4外,芯径100爪或更大则能够消除江石英玻璃多模光纤中存在的模间噪音。 光纤材料塑料光纤材料选择时,入们砬踅点解决的问是材料的木身裒减要低色散装小化稳性要好制造简单价格低廉等。 当今,选作塑料光纤芯材有聚甲基丙烯酸甲酯聚笨乙烯聚碳酸酯氟化聚叩基丙烯酸酯和全氟树脂等;选作塑料光纤包层聚中基内烯酸中酯裉塑料硅树脂等。究其原因是这些聚合物0具有透光性好,光学均匀折射率调整便利等;以单体存在时通过减压蒸馏方法就可以提纯③形成光纤的能力强;④加工和化稳性好及价格便宜等。 制造工艺今天,人们用来制造塑料光纤的两种方法挤压法和界面凝胶法都是由塑料生产加工工艺演变而来的。 济压法主要阳制造阶跃忻射率分布塑料光纤。 该工艺步骤大致如下首先,将作为纤芯的聚甲基丙烯甲酯的单体甲基丙烯甲酯通过减压蒸馏提纯后,连同聚合引发剂和链转移剂并送入聚合容器中,接着再将该容器放入电烘箱中加热,置放定时间,以使单体完全聚合,*后,将盛有完全聚合的聚甲基丙烯甲酯的容器加温至拉丝温度,并用千燥的氮气从容器出根塑料光扦芯,同时使挤出的纤芯外再包覆层低折射率的聚合物,就制成了阶跃型塑料光纤。 梯度折射率分布塑料光纤的制造方法为界面凝胶法,界面凝胶法的工艺步骤大致如下首先将高折射率掺杂剂置于芯单体中制成芯混合溶液,其次把控制聚合速度聚合物分+虽大小的引发剂和链转移剂放人芯混合溶液,再将该溶液投人根选作包层材料聚甲基丙烯甲酯1从的空心管内,*后将装有芯混合溶液PMMA管子放入烘箱内,在定的温度和条件下聚合。在聚合过程中,PMMA管内逐渐被混合溶液溶胀,从而再放入新试样在PMMA管内壁形成凝胶相。在凝胶相分子运动违度减慢,聚合反应山于凝胶作用而加速,聚合物的厚度逐渐增厚,聚合终止于,1管子中心,从而获得根折射率沿径向呈梯度分布的光纤预制棒,*后再将塑料光纤预制棒送入加热炉内加温拉制成梯度折射率分布塑料光纤。 光纤性能自16年,英藉华人高锟提出光介质面波导设想以来,光纤的研究由七十年代起至今经历了由拓则是山分子讹碳氢碳铽等仲缩振动吸收和电子跃吸收所致的。 庄碳氢键为基本骨架的塑料村料中,在波长65灿处的,系数大约为120必如果用氟原子置换碳氢键中的氢所组成的氟化塑料材料,其不仅本征衰减小,而0色散也降低了。用氟化塑料制成的梯度沂射率塑料光纤,其在红外区无原子振动引起的吸收损耗。故可制得迮可光至红外范围的衰减很小,即在0.85饥波长处衰减系数为41此在1.3叫,1波长处设减为33的梯度沂射率分布的塑料光纤。 2带宽用作短距离光传输介质的塑料光纤,按其折射率分布形状可分为两种阶跃沂射率分布塑料光纤和梯度沂射率分布塑料光纤。阶跃折射率分布塑料光纤由于模间色散作用使入射光发生反复的反射,射出的波形相对于入射波形出现展宽,故其传输带宽仅为几十至上百2.1.氟化梯度折射率分布塑料光纤从选择低,的,料出发柯以优化的梯度折射率分布手段,即可将其折射率分布指数在0.851.3波长范围内选定为2.072.33,从而抑制模间色散,控制出射光波相对于入射光波展宽的效果,进而可制得传输带宽高达几百从至10,1的梯度折射率分布的塑料光纤。 3热稳定由于塑料光纤是由塑料材料构成的,故其在高温坏境中工作会发生氧化降解。氧化降解是光纤芯材料中的羰基双键和交联形成的。氧化降解将促使电子跃迁加快,进而引起光纤损耗增大。 为切实提高塑料光纤的热稳定性,通常的做法是①选用含氟或硅的塑料材料来制造塑料光纤,将塑料光纤的光源工作波长选择在大于660,以求得塑料光纤热稳定性长期可靠。 系统雇用塑料光纤在短距离通信光传输系统中用作光传输链路确保了高速互联接口快速双向清晰地传送高分辨率像和数据转换。塑料光纤络能开展的宽带业务有交互多媒体和远程教学等。特,因为氟化梯度折射率塑料光纤具有低衰减高带宽价格便宜热稳定性好大芯径便于接续施工等优点,同时借助当前商用的光收发端机和交换机成功进行了高速数据像传输,所以氟化梯度沂射率塑料将作为下代短距离光传输系统用的光传输介质。0,

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