【正文】 感謝各位專家的批評指導(dǎo) 重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 24 參考文獻 [1] 王田虎 . 塑料光纖的現(xiàn)況與實用化動向 [J]. 有線電視技術(shù) , 2021, (12) . [2] 毛海濤 ,. 塑料光纖及其應(yīng)用 [J]. 現(xiàn)代物理知識 , 2021, (05) . [3] 張潔 ,郝曉東 . 塑料光纖研究概況 [J]. 化學(xué)推進劑與高分子材料 , 2021, (02) . [4] 趙宏 ,李勇 ,熊登科 ,董會奇 . POF(塑料光纖 )原理及應(yīng)用 [J]. 西部廣播電視 , 2021, (07) . [5] 李慶春 ,信春玲 ,. 塑料光纖成型技術(shù)及應(yīng)用前景展望 [J]. 上海塑料 , 2021, (01) . [6] 張潔 ,郝曉東 . 塑料光纖的研究概況 [J]. 上海化工 , 2021, (04) . [7] 劉天山 . 塑料光纖 (POF)的發(fā)展及其應(yīng)用 [J]. 應(yīng)用光學(xué) , 2021, (03) . [8] 廖小平 . 塑料光纖的優(yōu)點及應(yīng)用 [J]. 中國西部科技 , 2021, (22) . 。在大學(xué)階段，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益非淺，這除了自身的努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵是分不開的。同時，感謝所有任課老師和所有同學(xué)在這 三 年來給自己的指導(dǎo)和幫助，是他們教會了我專業(yè)知識，教會了我如何學(xué)習(xí)，教會了我如何做人。陳 老師在我大學(xué)的最后學(xué)習(xí)階段 —— 畢業(yè) 論文 階段給自己的指導(dǎo)，從最初的定題，到資料收集，到寫作、修改，到論文定稿，她給了我耐心的指導(dǎo)和無私的幫助。 重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 22 結(jié)論 光纖通信系統(tǒng)存在著不少的優(yōu)勢，這對于其在應(yīng)用系統(tǒng)著有著不可估量的作用，但是我們不能就此止步，光纖通信同時也存在著或多或少的缺點，這點是不能忽視的，所以必須進一步研究更加先進的傳輸手段，這樣才能在當(dāng)今這個技術(shù)發(fā)展飛快的社會得以站穩(wěn)腳步和立足。塑料光纖產(chǎn)業(yè)已經(jīng)發(fā)展多年而市場規(guī)模仍然有限，如今在國內(nèi) FTTH 應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)了自己的機遇（國外的 FTTH一般是光纖到每戶，塑料光纖機會很少），正 在努力把自己打造成室內(nèi)銅纜的替代品。 4光纖、光纜重要的是加強基礎(chǔ) , 不斷的創(chuàng)新基礎(chǔ)的元器件研究、開拓性能，把性能提高，損耗降低、速率提高，成本下降普及各種系統(tǒng) . 重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 21 6 塑料光纖應(yīng)用前景 國內(nèi) FTTH 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，面臨進一步降低成本的壓力，其 中接入線纜占 FTTH實施成本的 25%30%。 2 100 米不夠還有帶寬要做到 1G。以上缺點影響了目前塑料光纖的可靠性，其性能尚有待進一步提高。存在的缺點是只能在可見光區(qū)工作，內(nèi)部散射使其損耗高。與無機光纖相比，塑料光纖的優(yōu)點有可撓性好，易加工，能用熔融紡絲法生產(chǎn)芯和包層結(jié)構(gòu)的塑料光纖，如用 PS 和 PMMA 作原料，經(jīng)過取向后抑制裂紋，增加彈性，故在成纜敷設(shè)等過程中可承受較惡劣的機械環(huán)境，如小曲率的彎曲和受到瞬間沖擊拉伸等。在感光探測器和指示器中用塑料光纖可使感光頭易于達(dá)到測量點、計算機數(shù)據(jù)輸入用的光 筆以及在裝飾方面如彩燈、大型墻壁顯示板、廣告板等都使用塑料光纖。數(shù)字化家庭音響系統(tǒng)及家庭信息網(wǎng)絡(luò)中以及汽車的燈光監(jiān)視器等塑料光纖也得到了應(yīng)用。 重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 19 4 塑料光纖在工程中應(yīng)用 塑料光纖在設(shè)各內(nèi)部及設(shè)備之間用作短距離數(shù)據(jù)傳輸線路。 熒光材料的光特性主要依賴于基質(zhì)材料，熒光 POF 增益放大特性同泵浦波長、熒光 POF 長度及所用摻雜劑和濃 度有關(guān)。熒光 POF 的傳光原理示意圖如下，它滿足一般的 SI 型光纖的傳光特性，但入射光的波長不同于出射光的波長。 熒光 POF的傳光原理 熒光 POF就是在 POF 芯材中摻入一定量的熒光劑制備而成的 POF，這種 POF經(jīng)過特定波長的光照射后，將發(fā)出特定波長的光，其原理比較復(fù)雜，可簡單認(rèn)為基態(tài)分子中成鍵吸收光后激發(fā)，然后單線態(tài)分子返回到基 態(tài)，即發(fā)出熒光。 因存在光傳輸損耗，側(cè)面發(fā)光的亮度將隨著與光源距離的增大而減小，為使光纖單位長度內(nèi)的亮度接近一致，可對單端光源的光纖按長度進行刻痕處理，隨光纖長度遞增，刻痕間距遞減。IS2(x)=A{exp(kx)+exp[k(Lx)]}其中 L為側(cè)面發(fā)光 POF 總長度。是側(cè)面發(fā)光 POF 光輸入強度。側(cè)面發(fā)光 POF 在長度為 X米處的發(fā)光強度 Is(x)可用如下公式表示： Is(x)=Aexp(kx)其中 K為側(cè)面發(fā)光系數(shù)，單位 m1，常數(shù) A 可用如下式表示： A=(4π) 1I。 側(cè)面發(fā)光 POF 最顯著的特征是側(cè)面發(fā)光，據(jù) Janis Spigulis 等人 [5].推算，側(cè)面發(fā)光 POF 的側(cè)面發(fā)光強度是隨其長度的增加而呈指數(shù)性下降的，同于普通光纖光傳輸方向的發(fā)光強度是隨其傳輸長度的增加呈指數(shù)下降，在作出如下假定后而得出的結(jié)論：側(cè)面發(fā)光的原理僅被認(rèn)為是由于光纖芯傳輸輻射引起的。若保持光纖傳輸?shù)募す夤β什蛔兊脑?，減小光纖芯徑即減小傳輸激光能量的光纖纖芯的橫截面面積，則 光纖傳輸?shù)募す夤β拭芏葘⒃黾?[5]，當(dāng)光在這種 GI POF 傳輸時，可以說是一種極低能量的傳輸，亦滿足如上所述的公式。 光在漸變型折射率分布 POF 中的傳輸 對于漸變型折射率 GI POF，同樣有子午線和斜光纖，這種光纖折射率并不是一恒定常數(shù)，而是隨著離軸距離的增加而折射率下降，其漸變折射分布圖參見如下；拋物線 型折射率分布光纖具有較小的模式色散的特點，漸變折射分布有多種形式，當(dāng)折射率分布按二次方拋物線分布時，子午線在光纖中的傳播路徑為正弦曲線型，參見下圖，斜光纖的傳播路徑為螺旋曲線，漸變型折射率 POF 多用于重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 17 短距離數(shù)據(jù)傳輸，用于光纖照明較少。無論是子午線在光線中的行程公式還是反射次數(shù)計算公式，都是假定光纖是處于非常理想狀態(tài)下：光纖非常直，光纖直徑均勻，光纖內(nèi)部無缺陷和光纖入射端面平直等，倘若光纖不在這一理想條件下，則入射子午線全反射的狀況就會發(fā)生變化，如有的會從光纖中反射出，有的反 射角會發(fā)生變化等，因此光纖的傳輸損耗也會增加。 光纖數(shù)值孔徑是光纖一個重要指標(biāo) 之一， NA 值越大，則 θ0 越大，光纖臨界入射角越大，則光纖端面接受光或發(fā)射光角度越大，光纖的集光能力愈強，愈便于光纖同光纖連接或同光源耦合。由全反射臨界角同樣可推出光纖截面臨界入射光纖角 θ0 ，在空氣和光纖截面界面上，同樣有： n0sinθ0 = n1sin 90176。 由折射定律公式可得出： n1sinθ1=n2sinθ2 這里 n n2分為芯皮折射率， θ1 、 θ2 分為入射角和折射角，設(shè)發(fā)生全反射的臨界角為 θm ，此時 θ2=90176。 子午平面指的是包含有光纖軸的平面，所謂子午線，就是光線的傳播路重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 16 徑始終在同一平面內(nèi)，子午光線總是和光纖軸相交的，光在一種均勻介質(zhì)傳播時是一種直線式傳播：當(dāng)光從一種介質(zhì)傳至另一介質(zhì)表面時，一般同時發(fā)生反射和折射；如果光從折射率小的光疏介質(zhì)射入折射 率大的光密介質(zhì)時，則折射角小于入射角；而當(dāng)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時折射角將大于入射角，因而當(dāng)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時就有可能出現(xiàn)只有反射而無折射的現(xiàn)象，這就是全反射，全反射是光折射的一種邊界效應(yīng)，即光從一種透明介質(zhì)進入到另一種介質(zhì)里而發(fā)生彎曲的現(xiàn)象。也即是光纖纖芯直徑是所傳播光波長的幾十倍或幾百倍時，其傳播現(xiàn)象就可用幾何光學(xué)而不用波動光學(xué)來研究。折射光線同法線組成的角稱為折射角，入射角的正弦值同折射角正弦值的比值為一恒定值，這就是折射定律。 光的反射定律：當(dāng)一束光投射到某一介質(zhì)光滑表面時，保存一部分光反射回原來的介質(zhì)，這一光線稱為反射光線，反射光線、入射光線和法線位由于同一平面內(nèi)，入射線同法線組成的角稱為入射角，反射光線同法線組 成的角稱為反射角，反射角等于入射角，即 θ1=θ3, 其絕對值相等，這就是反射定律。幾何光學(xué)理論的四大基本定律為： 光的直線傳播定律：在各向同性的均勻介質(zhì)中，光是沿直線傳播的。物理光學(xué)又分為波動光學(xué)和量子光學(xué) ,波動光學(xué)認(rèn)為光是一種電磁波，但它不 能解釋光的微觀現(xiàn)象 。 幾何光學(xué)理論 要了解 POF 傳光原理，必須了解一些幾何光學(xué)的知識。在空氣中，由于 n≈1 ，光波的傳播速度接近于真空中的傳播速度 C；純PMMA 的折射率為 ,故光在其中的傳輸速度約為 108m/s 。只有真空的折射率 n 為 ，故光在任一傳輸介質(zhì)的傳播速度 V 是光速除以該介質(zhì)的折射率，即： 光在真空中的傳播速度是最快的，傳輸介質(zhì)不同，其折射率不同