新一代短距離高速通信用塑料光纖
來源：http://www.esuliao.com/ 發表時間：2020-07-09 09:25:32
為了滿足局域網用戶的要求，各網絡運營商都在積極發展自己的短距離高速傳輸系統今天，局域網數據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，現在短距離高速通信局域網用的光傳輸介質多為石英玻璃多模光纖。由于玻璃光纖價格高昂、芯徑小接續困難，所以各國光纖研究人員都在積極開發價格便宜、芯徑大，便于接續的塑料光纖來作為新一代短距離高速通信用的傳輸介質。
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點是大芯徑降低了接續成本（注塑連接器）塑料材料賦予P0F良好的物理化學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社開發出一種氟化聚合物梯度折射率塑料光纖（PFGIP0F）正是這種玻璃態氟化聚合物中的氟化分子結構使得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中最師。
POF作為光通信傳輸介質的研究重點集中在：（1）努力降低衰減；（2）設法減少色散；（3）完善制造工藝；（4）提高使用性能；（5）不斷降低成本為此，30年來各發達國家的POF研究人員付出了大量的心血，取得了一個又一個研究碩果：例如1999年日本慶應大學日本硝子玻璃株式會社等研制出的氟化聚合物芯梯度折射率塑料光纖（GIPOF），在工作波長為840nm和1310nm處，傳輸速率為2.5Gb/s，傳輸距離超過500m1999年美國貝爾。
機理及起因類型機理起因內因吸收分子振動、電子躍遷瑞利散射密度。組成和取向波動外因吸收過渡金屬、有機污染物散射粉塵、微彎、氣泡輻射結構不完善、宏彎、微彎理論衰減極限由可知，因為焊絲盒是由聚合物組成的。
所以聚合物中的C-HN-H和C=O分子鍵的振動就造成了POF在紅外光譜區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，使振動波長移至長波長，以求在可見和紅外區振動吸收和瑞利散射變小例如，PMMA 1/舀）/俺踅啉POF經氘化得到的PMMA-18POF的衰減系數僅為10dB/km為抑制近紅外區潮氣引起的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）的工作波長可選在850~一波長石英玻璃光纖的衰減譜光纖通信系統中信息主要以光脈沖形式在光纖中傳輸，光脈沖經光纖傳輸后會發生時間展寬，即稱為時間色散，簡稱色散，任何光纖通信鏈路中色散是決定光纖傳輸的最大帶寬的重要參數。
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、材料色散和波導色散模色散是不同模式傳輸時間而引起的，它僅影響著多模光纖（如GIPOF）材料色散是由光源的譜寬產生的。因為焊絲盒材料的折射率是波長的函數，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。波導色散是由波長對每個模傳輸速度的作用而產生的在多模光纖（如GIPOF）中波導色散影響不明顯。
