【正文】 采用吸附分離 ，傳輸帶寬 重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 6 緒 論 塑料光纖的發(fā)展歷史 塑料光纖的研究始于二十世紀(jì) 60年代。 1980年三菱公司以高純 MMA單體聚合 PMMA，使塑料光纖損耗下降到100200dB/km。其工作波長(zhǎng)已擴(kuò)展到 870微米 (近紅外光 )，接近石英玻璃光纖的實(shí)用水平。現(xiàn)在美歐日已把塑料光纖用于短途傳輸，如汽車(chē)、醫(yī)療器械、復(fù)印機(jī)等。世界上第一個(gè)專(zhuān)用塑料光纖應(yīng)用中心 (POFAC)在德國(guó) Nuremberg落成。德國(guó)汽車(chē)工業(yè)不 僅推動(dòng)了塑料光纖的應(yīng)用，而且也推動(dòng)了塑料光纖檢驗(yàn)和測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的建立。 重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 7 國(guó)內(nèi)外塑料光纖最新應(yīng)用進(jìn)展 ＦＴＴＨ憑著接入帶寬高、可靠性高等優(yōu)勢(shì)已經(jīng)成為公認(rèn)的接入網(wǎng)發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)和最終解決方案。廣東、安徽、北京等地的光纖到戶發(fā)展速度也異常迅猛。因此利用通信用 POF配合石英光纖，在 FTTH 的末端（家庭綜合布線）將發(fā)揮很大效用，可以解決“最后幾百米”的接入難題?？梢?jiàn)塑料光纖布線的應(yīng)用前景十分看好。 重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 8 1 網(wǎng)絡(luò)與通信的發(fā)展趨勢(shì) 2022年中國(guó)國(guó)際信息通信展覽會(huì)于 10 月 11～ 15日在北京舉行。 它絕對(duì)的一次性投資，資金不需要很大，幾千元錢(qián)，回報(bào)非常豐厚。 團(tuán)隊(duì)的幫扶模式，如果你所咨詢的那個(gè)人把你放在下面，而你的能力有限，沒(méi)有人咨詢你，但上面的人沒(méi)有滿 150單，他是不允許開(kāi)第二條線的，那他來(lái)了人怎么放，理所當(dāng)然的放在了你的下面，真正的做到了上拉，而你下面的人要想成功，做的份額永遠(yuǎn)累計(jì)在你的帳上，這才是真正意義的下推，你不成功行嗎？做過(guò)異地的朋友，在那種親人叫親人，朋友叫朋友的模式下，又有幾個(gè)推薦人放了人在你的下面，哪怕就好不容易放一個(gè)在你下面，那這個(gè)人會(huì)服你管嗎？這就是異地失敗的另一個(gè)原因。 通信的發(fā)展趨勢(shì) 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用越來(lái)越多 物聯(lián)網(wǎng)的概念炒作在中國(guó)一直很熱，上海世博會(huì)上也有不少應(yīng)用，但是大眾對(duì)物聯(lián)網(wǎng)仍然比較陌生。大唐電信突出了以 “ 感知礦山 、數(shù)字城市、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè) ” 為主題的物聯(lián)網(wǎng)方案。不過(guò)，本次通信展上，基于三網(wǎng)融合的應(yīng)用與解決方案并不多，三大電信運(yùn)營(yíng)商集體低調(diào)，這與產(chǎn)業(yè)鏈的利益與政策問(wèn)題有 直接關(guān)系。但總的來(lái)說(shuō)，各運(yùn)營(yíng)商與設(shè)備商在終端和業(yè) 務(wù)應(yīng)用方面都很欠缺，對(duì)三網(wǎng)融合的推廣力度不大，基本持觀望態(tài)度。華為展示了 “ 云 管 端：信息服務(wù)新架構(gòu) ” 解決方案，首次以 “ 云 ” 的方式 進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)信息演示，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程資源共享。中興通訊進(jìn)行了 LTEA（ LTEAdvanced）系統(tǒng)演示，現(xiàn)場(chǎng)的下行峰值速率超過(guò)了 1Gbps。三大運(yùn)營(yíng)商也認(rèn)識(shí)到了這一點(diǎn)，正不斷推出新手機(jī)與眾多應(yīng)用業(yè)務(wù)。 平板電腦與電子書(shū)將快速發(fā)展 雖然是通信展，但平板電腦及電子書(shū)產(chǎn)品也占據(jù)了展臺(tái)上了部分展位，可以看出這 2類(lèi)產(chǎn)品的火熱，因?yàn)樗麄兊膴蕵?lè)應(yīng)用 或電子書(shū)在線閱讀、下載都離不開(kāi)通信網(wǎng)絡(luò)。電子書(shū)方面，漢王展出了多款 3G 電子書(shū)產(chǎn)品；方正展出了多款支持TDSCDMA的電子書(shū)。 采用光纖通信的優(yōu)點(diǎn) 頻帶寬，通信容量大 光纖可利用的帶寬約為 50000GHz， 1987 年投入使用的 1. 7Gb/s 光纖 通信系統(tǒng)，一對(duì)光纖能同時(shí)傳輸 24192路電話， ，能同時(shí)傳輸 30000多路電話。 抗電磁干擾 光纖是絕緣體材料，它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽(yáng)黑子活動(dòng)的干擾，也不受電氣化鐵路饋電線和高壓設(shè)備等工業(yè)電器的干擾，還可用它與高壓輸電線平行架設(shè)或與電力導(dǎo)體復(fù)合構(gòu)成復(fù)合光纜。此外，光纖的重量輕，光纜的重要比電纜輕得多，例如 18管同軸電纜 1m的重量為 11kg，而同等容量的光纜 1m 重只有 90g，這對(duì)于在飛機(jī)、宇宙飛船和人造衛(wèi)星上使用光纖 通信更具有重要意義。這些缺點(diǎn)在技術(shù)上都是可以克服的，它不影響光纖通信的實(shí)用。 塑料光纖和石英光纖的比較 石英光纖在通信行業(yè)普遍應(yīng)用，并對(duì)銅纜的替代作用越來(lái)越明顯，但是由于石英光纖在光纖耦合互接中精度要求高及光纖配套器件昂貴等原因，大大提高了石英光纖的連接成本，限制了其在接點(diǎn)多的短距離傳輸領(lǐng)域的應(yīng)用。與大芯徑50/125μm 和 ，塑料光纖的芯徑高達(dá)2001000μm，其接續(xù)時(shí)可使用不帶光纖定位套筒的便宜注塑塑料連接器，即便是光纖接續(xù)中芯對(duì)準(zhǔn)產(chǎn)生 amp。 另外，芯徑 100μm 或更大則能夠消除在石英玻璃多模光纖中存在的模間噪音。 在抗干擾能力上，塑料光纖對(duì)電磁干擾不敏感，也不發(fā)生輻射，不同數(shù)據(jù)重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 14 速率下的衰減恒定，誤碼率可預(yù)測(cè)，也能在電噪聲環(huán)境中使用。此外，隨著銅資源的日益缺乏，銅價(jià)也日漸上揚(yáng)， “光進(jìn)銅退 ”為必然趨勢(shì)，塑料光纖取代銅纜也自然是水到渠成。通常我們所說(shuō)的光是電磁波的一種，它通常由紫外光、可見(jiàn)光和近紅外光組成，其中 1390nm 波段的光為紫外光 UV，波長(zhǎng)為 280300nm 波段為 UVB，它的強(qiáng)光可以殺死或嚴(yán)重?fù)p傷地球上的生物 。 紫色 /nm 靛青 /nm 藍(lán)色 /nm 綠色 /nm 黃色 /nm 橙色 /nm 紅色 /nm 390430 430450 450500 500570 570600 600630 630760 國(guó)際照明委員會(huì)統(tǒng)一規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)是：選水銀光譜中波長(zhǎng)為 700nm 的紅光為紅基色光， 波長(zhǎng)為 的綠光為綠基色光 , 波長(zhǎng)為 的藍(lán)光為藍(lán)基色光 。相對(duì)而言，折射率大的傳輸介質(zhì)是光密介質(zhì)，折射率小的傳輸介質(zhì)是光疏介質(zhì)，對(duì)于 POF 而言， POF 芯材為光密介質(zhì)， POF 皮材為光疏介質(zhì)，由于光在光密媒介－芯材中的傳播速度會(huì)降低，故光在芯材中的傳輸速度慢于皮材中的傳輸速度 。 首先光學(xué)分為幾何光學(xué)和物理光學(xué)，幾何光學(xué)是研究光在均勻介質(zhì)中的傳播特性，通常采用直線來(lái)描述，它是研究光在介質(zhì)中傳播的基礎(chǔ)光學(xué)理論。 光的獨(dú)立傳播定律：不同光源發(fā)出的光線從不同方向通過(guò)某點(diǎn)時(shí)，彼此不影響，各光線的傳播不受其它光線影響。需要指出的是采用幾何光學(xué)分析光在某一研究對(duì)象中的傳輸特性時(shí)，這一研究對(duì)象的幾何尺寸必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所傳輸?shù)墓獠ㄩL(zhǎng)，這樣才能忽略波長(zhǎng)的長(zhǎng)度，否則就必須采用物理光學(xué)分析光在研究對(duì)象中的傳輸特性。 POF就是通過(guò)全反射原理進(jìn)行光傳輸?shù)摹?— θm)= n1cosθm 其中， n0為空氣折射率，設(shè)定其值同于真空折射率值 即 n0=，因而即外界光入射角 θ 小于 θ0 時(shí)，光線才能在光纖中以全反射的形式向前傳播，從光纖一端傳至光纖另一端，所以，光纖臨界接受角為： 故光在 SI POF 光纖的傳輸方式為全反射式鋸齒型。 斜光線在階躍型折射率 POF 中的傳輸 所謂斜面光線，就是光在光纖中傳輸中時(shí)，并不是像子午光線一樣保證在同一平面內(nèi)， 它在光纖中傳輸時(shí)，其軌道通常是一空間螺旋曲線，其最大入射角比子午線的大，但通常以子午線傳輸表征光纖的傳輸特性，這是最理想的一種狀況。 側(cè)面發(fā)光 POF 的傳光原理 側(cè)面發(fā)光 POF是指光在光纖傳輸過(guò)程中，不僅將傳輸光從光纖的入射端面?zhèn)鬏斨脸錾涠嗣?，而且還有一部分光從光纖包覆層透射出來(lái)，從而形成光纖側(cè)面發(fā)光的現(xiàn)象，這種光纖被稱(chēng)為側(cè)面發(fā)光 POF,其傳光示意圖如下，其實(shí)質(zhì)是傳輸光有一部分從光纖側(cè)面泄漏出，是一種光散射的結(jié)果，對(duì)于單芯側(cè)面發(fā)光 POF多是由非固有損耗產(chǎn)生的，而對(duì)于多芯側(cè)面發(fā)光 POF則是由于彎曲損耗產(chǎn)生的。 (expk1)其中 I。 選用全反射鏡計(jì)算的側(cè)面發(fā)光 POF強(qiáng)度可用如下公式計(jì)算 , 側(cè)面發(fā)光 POF的發(fā)光強(qiáng)度和距離的關(guān)系 ISR(x)=A{exp(kx)+Rexp[k(2Lx)]} 其中 R為鏡面反射率。熒光重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 18 POF 按折射率分布結(jié)構(gòu)分類(lèi)，可分為熒光 SI POF 和熒光 GI POF，摻雜有機(jī)染料的 POFA最重要特性是在寬波長(zhǎng)范圍內(nèi)提供高功率輸出。所謂增益 G是指 POF輸出信號(hào)光功率 Pout與輸入光功率 Pin之間的一種比值 。牙科醫(yī)生可用塑料光纖傳導(dǎo)短波光束來(lái)固定補(bǔ)牙樹(shù)脂。塑料光纖可見(jiàn)光區(qū)工作、重量輕、制造成本低，而且能加工直徑較大的光纖且折射率范圍更寬。 重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 20 5 塑料光纖研究中需解決的問(wèn)題 1解決損耗的問(wèn)題，否則影響通信 。國(guó)內(nèi)的 FTTH接入，多采用烽火科技提出的 FTTB+LAN 方案，光纖只布設(shè) 到樓宇，而樓宇內(nèi)部仍采用傳統(tǒng)的雙絞線，雙 絞線的原材料是銅，隨著國(guó)際銅價(jià)一路上揚(yáng)，“光進(jìn)銅退”成為必然 趨勢(shì)。 重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 23 致謝 非常感謝 陳 老師 。正是由于他們，我才能在各方面取得顯著的進(jìn)步，在此向他們表示我由衷的謝意，并祝所有的老師培養(yǎng)出越來(lái)越多的優(yōu)秀人才，桃李滿天下！ 通過(guò)這一階段的努力，我的畢業(yè)論文《 塑料光纖的研究及其應(yīng)用 》終于完成了，這意味著大學(xué)生活即將結(jié)