塑料光纤及其应用-中国物理C.PDF

塑料光纤及其应用 王田虎 　毛海涛 　张锦龙 (河南大学激光电子研究所 　开封 　475001) 　　塑料光纤顾名思义 , 即构成光纤的纤芯与包层 2 . 塑料光纤的优点 ( ) 都是塑料材料 。与石英光纤相比, 塑料光纤 POF 塑料光纤与石英光纤相比,塑料光纤在高速短距 价格便宜 、制造简单 、接续容易、抗冲击强度高和抗 离通信网络中具有显著的竞争优势 ,特别在 100 ～ 辐射等优点 ,被认为是将取代金属电缆而成为短距 1000m 范围内带宽可达数 GHz ,而成本则与对称电缆 离高速传输媒介的核心 。 相当。同时塑料光纤具有加工容易、弯曲性能好、可 ( ) ( ) 1. 塑料光纤的发展历程 以制成大芯径 0. 5～1mm 、大数值孔径 0. 3～0. 5 的 塑料光纤已有 30 多年的历史 ,最初用于传光 、 光纤 ,且可采用注塑连接器 ,其连接 、分路简单、操作 照明和传像等 ,其后在汽车 、医疗和工业控制等方面 简便、价格便宜、可采用可见光作光源等一系列优点。 也取得了成熟的应用和推广 ,最近在宽带通信领域 另外 ,塑料光纤的重量轻 ,可绕性好 ,易于在狭窄的空 中也取得了突破性进展 。 间内铺设 。因此备受人们关注 ,形成了国际上一个新 最早的塑料光纤是美国杜邦公司于 1964 年开 的研究开发热点。据国际市场分析 ,塑料光纤将以每 ( ) 发的以聚甲苯丙烯酸甲酯 PMMA 为纤芯的塑料光 年 20 %以上的速度增长 ,至 2002 年 ,全世界塑料光纤 纤 ,其传输损耗大约为 1000dB/ km 。 的销售额估计将高达 10 亿美元 。 其后 , 日本的NTT 和三菱人造丝公司在杜邦公 3 . 塑料光纤的性能 司拉丝技术的基础上致力于降低塑料光纤的损耗 , 目前石英玻璃光纤性能的研究主要定位在损耗、 ( 在提高其耐热性和研究梯度折射率塑料光纤 GI 色散 、偏振模色散 、非线性效应等 ,而塑料光纤的性能 ) POF 等方面取得了重大成就 。 研究重点则是损耗、色散 、热稳定性、机械性能等 。 1992 年 ,Yoshiro Koike 等人用界面凝胶法制造 塑料光纤的最大缺点是损耗大 。塑料光纤的损 出的梯度折射率光纤 , 明显降低了塑料光纤的损耗 , 耗主要取决于所选材料的散射损耗和吸收损耗 。其 ( 有效提高了塑料光纤的带宽 ,为塑料光纤在通信网 中散射损耗有因为波导结构不完善 如聚合物杂质 、 络中开拓了广阔的应用前景 。 光纤中的微空隙、尘埃和气泡 、纤芯直径的不均匀 、 ) 2000 年 ,OFC 会议上 ,