新一代短距离高速通讯誉塑料光纤

为了满意局域网用户的要求，各网络运营商都在活跃开展自己的短间隔高速传输体系今日，局域网数据传输速率已由兆比特（Mb）升至吉比特（Gb）或更高的速率。众所周知，现在短间隔高速通讯局域网用的光传输介质多为石英玻璃多模光纤。由于玻璃光纤价格高昂、芯径小接续困难，所以各国光纤研讨人员都在活跃开发价格便宜、芯径大，便于接续的塑料光纤来作为新一代短间隔高速通讯誉的传输介质。

在短间隔高速传输方面，塑料光纤（P0F）胜过石英玻璃光纤的利益是大芯径下降了接续本钱（注塑衔接器）塑料资料赋予P0F杰出的物理化学功能和柔软性等等但是，前期的聚甲基丙烯酸甲酯阶跃折射率塑料光纤（PMMASIP0F）高衰减和低带宽约束了其在短间隔通讯中使用。为了处理PMMASIPOF的高衰减和低带宽的问题，最近，日本硝子玻璃株式会社开发出一种氟化聚合物梯度折射率塑料光纤（PFGIP0F）正是这种玻璃态氟化聚合物中的氟化分子结构使得GIP0F的具有大的芯径、小的衰减、高的带宽和好的可靠性所以PFGIP0F有望代替50/125，um和62. 5/125，um石英玻璃多模光纤，成为新一代短间隔高速传输体系中最师。

好的光传输介质。

POF作为光通讯传输介质的研讨要点会集在：（1）尽力下降衰减；（2）设法削减色散；（3）完善制作工艺；（4）进步使用功能；（5）不断下降本钱为此，30年来各发达国家的POF研讨人员付出了很多的汗水，取得了一个又一个研讨硕果：例如1999年日本庆应大学日本硝子玻璃株式会社等研制出的氟化聚合物芯梯度折射率塑料光纤（GIPOF），在作业波长为840nm和1310nm处，传输速率为2.5Gb/s，传输间隔超越500m1999年美国贝尔。

表2POF的损耗类型。机理及原因类型机理原因内因吸收分子振荡、电子跃迁瑞利散射密度。组成和取向动摇外因吸收过渡金属、有机污染物散射粉尘、微弯、气泡辐射结构不完善、宏弯、微弯理论衰减极限由可知，由于光纤是由聚合物组成的。所以聚合物中的C-HN-H和C=O分子键的振荡就形成了POF在红外光谱区具有很大的损耗因而，人们通过用重元从来取代氢原子，改进POF透明性，使振荡波长移至长波长，以求在可见和红外区振荡吸收和瑞利散射变小例如，PMMA 1/舀）/俺踅啉POF经氘化得到的PMMA-18POF的衰减系数仅为10dB/km为按捺近红外区潮气引起的POF的衰减显着增大，可用氟元从来代替POF芯聚合物中的氢原子，使衰减下降到16dB/km氟化塑料光纤（CYTOP）的作业波长可选在850~一波长石英玻璃光纤的衰减谱光纤通讯体系中信息主要以光脉冲方式在光纤中传输，光脉冲经光纤传输后会发作时刻展宽，即称为时刻色散，简称色散，任何光纤通讯链路中色散是决议光纤传输的最大带宽的重要参数。一般，人们将引起光脉冲展宽的色散分为三种根本色散：模色散、资料色散和波导色散模色散是不同模式传输时刻而引起的，它仅影响着多模光纤（如GIPOF）资料色散是由光源的谱宽发作的。由于资料的折射率是波长的函数，所以光谱的不同成份以不同的速度传输，从而引起光脉冲的展宽。波导色散是由波长对每个模传输速度的效果而发作的在多模光纤（如GIPOF）中波导色散影响不显着。

由上述可知，进步GIPOF的带宽的途径就是想方设法减小模色散和资料色散POF研讨人员发现，通过操控界面凝胶聚合反应速率来保证GIPOF折射率分布指数g=209~ 2.17的减小模色散的具体措施，那么就可使在0.8~1. 3Mm波长区WPOF的带宽中达到几个兆比特。公里（Gb°km）给出了PFGIPOF的波长与带宽的联系由于资料色散随波长的增大而减小，所以PFGIPOF在近红外区的低衰减带来的好处是使得其资料色散下降。关于PF聚合物，其在0. 85Mm波长的资料色散为0.054ns/nm°km（在相波长下，石英玻璃光纤的资料色散则为0. 3Mm波长PF聚合物的资料色散减小到0.009ns/nm°km给出了石央玻璃与PF聚合物资料色散的比较PF聚合物与石英玻璃的资料色散比较POF机械功能的研讨要点是曲折、拉伸、扭转应力引起的衰减改变与石英玻璃光纤不同，POF是由塑料资料制成的这样，POF的弹性模量比石英玻璃约小2个数量级（如PMMAPOF为21GPa，PCPOF则为1.55~255GPa），正是这个理由，直径1mm的POF能够非常便利地装置在光纤分线箱内。相同的原因，与石英玻璃光纤比较，由于塑料延展性更好、刚性更小，所以POF的最小曲折半径更小。

POF的传输功能与其机械功能有关如果POF长度被拉长10%，其衰减的增大<0. 1dB例如，POF的循环曲折也会引起衰减的改变上升至某个极限（直径为1mm的PMMAPOF，曲折半径为50mm的条件下曲折1000次，衰减改变<由于POF的聚合物制成的所以POF的作业温度被限定在80~100C内。超越上述的作业温度极限规模，POF开端损失其固态和透明性作业温度上升至125C，乃至高达135C时，POF应选用交联聚乙烯维护层POF耐高温功能与湿润程度联系密切。例如，若POF在温度85C和相对湿度为85%的条件下，放置1000h，POF的衰减添加量将>衰减添加的原因是可见光区的OH强吸收形成的氟化塑料光纤不吸收水份，故湿润程度不会显着影响其衰减改变高宽带GIPOF具有杰出的热稳定性，即便经85C，1000h老化后GIPOF的带宽不会发作畸变。

绝大多数POF的耐化学腐蚀与否，与其的化学组成有关例如无维护层的PCPOF浸入汽油中只能经得住5min的效果，但它们却能饱尝油和电瓶溶液的长期作甩当POF刺进化学溶液中时，可选用聚乙烯外护层来维护POF用聚乙烯外护层维护的PMMAPOF能够耐一些液体，如水盐酸34.65%硫酸或机油的腐蚀当带护层的POF浸入50°C的上述的任一液体中继续效果1000h，POF的衰减仍坚持稳定氟化塑料光纤浸入化学酸溶液，如50的氢氟酸、44%盐酸、98%的硫酸或有机溶液（苯己烷等）继续1周，它们的衰减并未发作改变化4使用从下降局域网建造本钱的角度来看，宜选用GIPOF作为局域通讯网的光传输前言，究其原因是GIPOF0. 3Mm波利益的带宽高达卜10Gb.km（比SIPOF同轴电缆和对绞线的带宽高得多）价格低、具有杰出地改进它们技能功能的远景给出了GIPOF与几种传输介质的不同使用范畴的比较日本庆应大学的研讨人员介绍他们对光通讯誉的GIPOF最新研讨成果他们研讨的氟化聚合物GIPOF已于2000年4月商用化，即用GIPOF配备该校的理工学院新办公楼内信息技能中心的通讯体系GIPOF被用来衔接吉比特光路由器和直接分配至具有吉比特以太光网卡的桌面计算机日本庆GIPOF与几种传输介质的不同范畴的比较应大学的新的信息技能中心选用的是吉比特GIPOF构筑的网络GIPOF将计算机与吉比特以太网光交换机衔接起来，而且完成与该校主服务器高速接人这个POF光数据通讯的装置运行标志着GIPOF的商业化使用日趋老练。

5结束语今日，塑料光纤通过30多年的研讨，其资料选择制作技能功能丈量和实践使用逐步完善。特别是面临现有短间隔高速宽带网的开展旺势，塑料光纤将以其价格低廉、接续便利等利益成为新一代短间隔高速通讯的光传输介质因而，本文作者在此提请我国从事光纤通讯研讨人员应对塑料光纤及传输体系的研讨动态处以高度重视。

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