塑料光纤产品发展简述(一)
一、前语
自从业界创始了光纤通讯技能以来，大至概括，光纤通讯比传统的电铜通讯有3大利益：一是通讯容量大；二是抗电磁搅扰、保密功能较好；三是重量轻，并可节约很多的铜，如铺设1000公里长的8芯光缆比铺设相同长度的8芯电缆可节约1100吨铜，3700吨铅。因而光纤光缆一经问世就遭到通讯业界的欢送，带来了通讯范畴的革新以及一轮出资发展热潮。
虽然玻璃光纤具有上述一系列利益，但它有一个丧命的缺陷就是强度低，抗挠曲功能差，而且抗辐射功能也欠好。因而，近20多年来，业界一向没有中止过对光纤其他资料的代用研制，其间对塑料光纤的研制是当前业界最为感兴趣的研讨范畴之一，当前曾经取得较大发展，曾经有商用产物问世，现已广泛运用于汽车、CD播放机、工业电子体系、小型光盘体系和小型计算机中。往后还会有许多范畴将运用塑料光纤，比如传感器、光子晶体光纤等。
二、塑料光纤的利益
塑料光纤与玻璃光纤比较，虽透光性差一些，光损耗较大，初期一般为300分贝／公里，传输光带狭隘(限于可见光区)，被以为难以习惯多媒体通讯网的需求，但它具有轻而柔软、抗挠曲、抗冲击强度高、价格廉价、抗辐照、易加工、并能制成大直径(1～3毫米，以增大受光视点，扩展运用规模)等一系列利益，所以备受喜爱。此外，光经过塑料光纤的中间局部的直径约为1毫米，比玻璃光纤大100倍，与纤维之间的衔接及与小型机等终端装置的衔接都非常简略。因而塑料光纤装置费用很低，装置时选用非常简略的对准衔接插头即可，这种插头可用现有的技能出产。
三、塑料光纤产物研制简述
塑料光纤的研讨始于二十世纪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宣告塑料光纤，其光损耗为3500dB/km，难以用于通讯。
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很多的研讨。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公司开端用氘替代PMMA中的H原子，使最低光损耗可到达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发展。它们研制成的塑料光纤，光损耗率已降到25～9分贝／公里。其使命波长已扩展到870微米(近红外光)，挨近石英玻璃光纤的有用水平。美国研制的一种PFX塑料系列光纤，有着优异的抗辐照功能。此外，美国麻省波士顿光纤公司研制的Opti-Giga塑料光纤更是有目共睹，它不只比玻璃轻、柔性更好、本钱更低，而且可在100米内以每秒3兆比特的速度传输数据。这种光纤还可以使用光的折射或光在纤维内的跳动办法来到达较高的传输速度。如今美欧日已把塑料光纤用于近距离传输，如汽车、医疗器械、复印机等。
就当前塑料光纤出产量而言，日本是世界上最大的塑料光纤出产者，但是却是欧洲推动了塑料光纤新运用范畴的开发并树立了光纤查验规范。2001年下半年是欧洲塑料光纤工业发展的重要段落，在这段工夫内树立了欧洲塑料光纤查验和丈量的新发展政策。世界上第一个专用塑料光纤运用中间(POFAC)在德国Nuremberg完工。德国选用塑料光纤曾经研制成功了多媒体总线体系MOST(24Mbit/s)，而且有几家轿车制作商已把该体系引入到本人的产物上。德国宝马公司(BMW)在其新的7个系列产物中创始了运用100m塑料光纤的记载。欧洲2001年塑料光纤学术交流会和欧洲光纤通讯会议还在荷兰的阿姆斯特丹举办。德国汽车工业不只推动了塑料光纤的运用，而且也推动了塑料光纤查验和丈量规范的树立。
日本也树立了塑料光纤规范，但这些规范对欧洲一起体是无效的。日本工业规范只给出了一种类型塑料光纤的规范，其数值孔径为0.5，而且只需650nm一种波长。该规范没有提及在塑料光纤中的异样鼓励光条件，也没有规则必须在塑料光纤内构成平衡模散布。
此前树立的玻璃光纤查验办法由于会呈现瑞利散射而不适于查验塑料光纤，如今商场上仅有瑞士新树立的Luciol仪器公司出售的一种查验塑料光纤的仪器。
德国工程师学会和电子工程学会研讨小组曾经具体规则了塑料光纤数值孔径、衰减、传输和机械特性以及环境和寿数的丈量办法。塑料光纤查验办法和规范的树立必将促进世界塑料光纤交易的发展，并消除交易中的误解。
日本对塑料光纤的运用非常重视，早在几年前，NEC、富士通、住友电器工业公司等45家光通讯、多媒体产物的出产厂家就联合宣告，将一起完成已在日本开发成功的塑料光纤的有用化。塑料光纤的本钱低价，被以为是将多媒体引入到家庭的要害技能，随后一些出产厂家就着手树立出产线。?
1986年，日本F富士通公司以PC为纤芯资料开宣告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突变型的塑料光纤，芯材为含氟PMMA、包层为含氟，用界面凝胶技能制作。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，并被广泛以为是高速多媒体时代光纤入户的新式光通讯前言；
1996年，大家纷繁主张以塑料光纤为根底树立极低本钱的用户网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公司报导了氟化梯度塑料光纤衰减系数在850nm为41dB/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摄氏度长工夫热老化试验。试验定论为氟化梯度塑料光纤彻底能满意短距离的通讯运用恳求。
从塑料光纤的研讨发展来看，塑料光纤的研讨要害首要会集在以下三个方面：
1.下降光损耗；
2.进步带宽（由SI型转为GI型）；
3.进步耐热性。（聚碳酸酯（PC）、硅树脂、交联丙烯酸和共聚物可使耐热性进步到125-150摄氏度）
塑料光纤在衰减与带宽方面的最新有用发展为：日本ASAHI
GLASS公司2000年7月称，该公司施行庆应大学的GI-POF技能商品化，选用全氟化聚合物CYTOP制作GI光纤，命名为GI-GOF，商品名为Lucina，衰减速率3Gb/s，带宽大于200MHz.km。
塑料光纤在耐热性方面的最新有用发展为：日本JSR与旭化株式会社联合发展耐热通明树脂ARTON（norbornene,龙脑烯）制作的SI-POF，耐热170摄氏度，估计2001年上半年即可供给汽车商场。
