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塑料光纤不但具有光纤的优点,而且其直径一般在0.3~3mm,大的直径宜于连接,光的耦合效率也较高,同时还兼有柔软、抗弯曲、耐震动、抗辐射、价格便宜、施工方便等优点,可在一定程度上代替传统的石英光纤及铜缆。因此塑料光纤通信系统非常适合于短距离(100m左右)、中小容量(几Kb/s至100Mb/s)、低成本(几十元)的桌面数据连接,以及设备之间、设备内部总线的数据连接。
塑料光纤通信系统的基本组成为:光发送器、光接收器、塑料光纤及一些无源器件。光发送器将电信号(如TTL电平的信号)转化为光信号,光信号被耦合到塑料光纤中,通过塑料光纤传输到光接收器,光接收器将光信号还原为电信号(如TTL电平的信号)。塑料光纤通信系统侧重于短距离通信,低成本、简单易操作、高可靠性,因此在具体系统实现上,完全不同于石英光纤通信系统。
塑料光纤固定连接器用于塑料光纤和塑料光纤的连接。采用V型槽结构,将两根塑料光纤放置在V型槽中,用金属材料固定塑料光纤好后,再用热缩套管封装好即完成了一个塑料光纤固定连接器的制作。V型槽结构的方式可以达到快速、简便地制作塑料光纤固定连接器的目的,同时由于塑料光纤的直径较大(1mm),连接损耗也不会大。
塑料光纤传输系统
采用塑料光纤通信系统取代电缆连接后,将会在以下几个方面提高设备的性能。
1、提高设备的抗电磁干扰和抗核辐射能力。
2、无串扰。使用光缆来传输信号,各路信号之间不会产生串扰。
3、减轻系统的重量。1500m直径1mm的塑料光纤的重量只有不到2kg。
4、抗雷击能力强。无金属的光缆本身是很好的绝缘体,即使暴露在室外,也不会引来雷电击坏设备。
单模光纤相比于多模光纤可支持更长传输距离,在100Mbps的以太网以至1G千兆网,单模光纤都可支持超过5000m的传输距离。 从成本角度考虑,由于光端机非常昂贵,故采用单模光纤的成本会比多模光纤电...
你好,光纤通信系统基本组成是:(1)光发信机光发信机是实现电/光转换的光端机。它由光源、驱动器和调制器组成。其功能是将来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行调制,成为已调光波,然后再将已调的光信号耦...
POF的材料和纤芯/覆层尺寸都与传统光纤不同。纤芯在光纤中心处具有较高的折射率,被用作“光导”。对于标准的通信用单模光纤(SMF),纤芯直径大约9μm,而覆层直径则大约是125μm。SMF用于远距离的...
塑料光纤活动连接器用于塑料光纤收发器和塑料光纤的连接,通过它将光信号耦合进入塑料光纤中。和电缆连接器类似,分为凹头和凸头两种结构。凹头塑料光纤活动连接器和塑料光纤通信收发器是一体,凸头塑料光纤活动连接器连接塑料光纤。塑料光纤活动连接器的机械结构可以有多种选择,因为塑料光纤纤芯直径较大,塑料光纤活动连接器和目前常用的石英光纤活动连接器可以完全不同,可以仿照目前电缆连接器的结构(如SMA结构),不但做到连接损耗小,而且可以使用夹线钳和电工刀片,很方便地在现场完成塑料光纤活动连接器散件组装。
光纤传输系统及基础知识
光纤传输系统及基础知识
我国突破PMMA塑料光纤的技术难关,掌握了先进生产PMMA塑料光纤技术,破除PMMA塑料光纤在日本国际上的垄断地位。
另外,PMMA塑料光纤在宽带接人网系统、家庭智能网络系统、数据传输系统、汽车智能系统、工业控制系统以及纺织、照明、太阳能利用系统等方面的应用市场潜力非常巨大。淘塑网
塑料光纤的研究始于二十世纪60年代。1968年美国杜邦公司用聚甲基丙烯酸甲酯为芯材制备出塑料光纤,但光损耗较大。1974年日本三菱人造丝公司以PMMA和聚苯乙烯为芯材、以低折射率的氟塑料为包层开发出塑料光纤,其光损耗为3500dB/km,难以用于通信。
80年代日本的一些大企业和大学对低损耗塑料光纤的制备进行了大量的研究。1980年三菱公司以高纯MMA单体聚合PMMA,使塑料光纤损耗下降到100-200dB/km。1983年NTT公司开始用氘取代PMMA中的H原子,使最低光损耗可达到20dB/km,并可传输近红外到可见光的光波。
近几年来,欧日等国的公司对塑料光纤的研制取得了重要的进展。它们研制成的塑料光纤,光损耗率已降到25~9分贝/公里。其工作波长已扩展到870微米(近红外光),接近石英玻璃光纤的实用水平。美国研制的一种PFX塑料系列光纤,有着优异的抗辐照性能。此外,美国麻省波士顿光纤公司研制的Opti-Giga塑料光纤更是引人注目,它不仅比玻璃轻、柔性更好、成本更低,而且可在100米内以每秒3兆比特的速度传输数据。这种光纤还可以利用光的折射或光在纤维内的跳跃方式来达到较高的传输速度。现在美欧日已把塑料光纤用于短途传输,如汽车、医疗器械、复印机等。
就目前塑料光纤生产量而言,日本是世界上最大的塑料光纤生产者,然而却是欧洲推动了塑料光纤新应用领域的开发并建立了光纤检验标准。2001年下半年是欧洲塑料光纤工业发展的重要阶段,在这段时间内建立了欧洲塑料光纤检验和测量的新发展方针。世界上第一个专用塑料光纤应用中心(POFAC)在德国Nuremberg落成。德国采用塑料光纤已经研制成功了多媒体总线系统MOST(24Mbit/s),并且有几家轿车制造商已把该系统引入到自己的产品上。德国宝马公司(BMW)在其新的7个系列产品中开创了使用100m塑料光纤的记录。欧洲2001年塑料光纤学术交流会和欧洲光纤通信会议同时在荷兰的阿姆斯特丹举行。德国汽车工业不仅推动了塑料光纤的应用,而且也推动了塑料光纤检验和测量标准的建立。
日本也建立了塑料光纤标准,但这些标准对欧洲共同体是无效的。日本工业标准只给出了一种型号塑料光纤的标准,其数值孔径为0.5,而且只有650nm一种波长。该标准没有提及在塑料光纤中的不同激励光条件,也没有规定必须在塑料光纤内形成平衡模分布。
此前建立的玻璃光纤检验方法因为会出现瑞利散射而不适于检验塑料光纤,现在市场上仅有瑞士新成立的Luciol仪器公司出售的一种检验塑料光纤的仪器。
德国工程师学会和电子工程学会研究小组已经详细规定了塑料光纤数值孔径、衰减、传输和机械特性以及环境和寿命的测量方法。塑料光纤检验方法和标准的建立必将促进国际塑料光纤贸易的发展,并消除贸易中的误解。
日本对塑料光纤的应用十分重视,早在几年前,NEC、富士通、住友电器工业公司等45家光通信、多媒体产品的生产厂家就联合宣布,将共同实现已在日本开发成功的塑料光纤的实用化。塑料光纤的成本低廉,被认为是将多媒体引进到家庭的关键技术,随后一些生产厂家就着手建立生产线。?
1986年,日本F富士通公司以PC为纤芯材料开发出SI型耐热POF,耐热温度可达135摄氏度,衰减达450dB/km;
1990年,日本庆应大学的小池助教授开发成功折射率渐变型的塑料光纤,芯材为含氟PMMA、包层为氟化塑,用界面凝胶技术制造。该塑料光纤衰减在60db/km以下,光源650-1300nm,100m带宽3GHz,传输速率10Gb/s,超过了GI型石英光纤,并被广泛认为是高速多媒体时代光纤入户的新型光通信媒介;
1996年,人们纷纷建议以塑料光纤为基础建立极低成本的用户网ATM物理层;1997年,日本NEC公司进行了155Mbit/s的ATM、LAN的试验。
在2000年OFC会议上,日本ASAHI GLASS公司报道了氟化梯度塑料光纤(GI-POF)衰减系数在850nm为70dB/km,在1300nm为33dB/km,带宽已达100mhz/km。用这种光纤成功地进行了50m、2.5Gbit/s的高速传输试验和70摄氏度长期热老化试验。实验结论为氟化梯度塑料光纤完全能满足短距离的通信使用要求。
这是将纤芯和包层都用塑料(聚合物)作成的光纤。早期产品主要用于装饰和导光照明及近距离光键路的光通信中。原料主要是有机玻璃(PMMA)、聚苯乙稀(PS)和聚碳酸酯(PC)。损耗受到塑料固有的C-H结合结构制约,一般每km可达几十dB。为了降低损耗正在开发应用氟索系列塑料。由于塑料光纤(Plastic Optical fiber)的纤芯直径为1000μm,比单模石英光纤大100倍,接续简单,而且易于弯曲施工容易。近年来,加上宽带化的进度,作为渐变型(GI)折射率的多模塑料光纤的发展受到了社会的重视。最近,在汽车内部LAN中应用较快,未来在家庭LAN中也可能得到应用。