塑料光纖的性能及其應(yīng)用和制備-文庫(kù)吧資料
2025-07-01 15:07本頁(yè)面
【正文】 貿(mào)易部門的支持下，日本開放了千兆塑料光纖城市示范工程，將慶應(yīng)大學(xué)的校園網(wǎng)塑料光纖化，還連接了小學(xué)、醫(yī)院和公寓樓，演示了高速數(shù)據(jù)傳輸、流媒體通信、會(huì)議電視、遠(yuǎn)程醫(yī)療和數(shù)字視頻廣播。 CYTOP 塑料光纖是日本旭硝子公司與日本慶應(yīng)大學(xué)小池康博教授合作研究出的一種新型 塑料光纖，具有低損耗(實(shí)驗(yàn)室的損耗達(dá)到 10 dB／km以下)、寬帶寬(1 km 內(nèi)傳輸速率達(dá) 1 Gb／s)的特性，應(yīng)用范圍達(dá)100 m，能解決最后 1 km的用戶接入問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)千兆FTTD。利用塑料光纖芯徑大、連接方便等優(yōu)點(diǎn)組建局域網(wǎng)可以很好地解決最后100 m 的用戶光纖問(wèn)題。 在連接密集的用戶接入網(wǎng)中，如果采用傳統(tǒng)石英光纖 組網(wǎng)，其安裝和維護(hù)成本昂貴，用戶不堪重負(fù)。F1vrH是寬帶接入的最佳解決方案，是未來(lái)光通信的發(fā)展方向。近年來(lái)，隨著光纖到戶(F1vrH)工程的推進(jìn)，塑料光纖應(yīng)用的市場(chǎng)空間將有很大的擴(kuò)展。 表一給出了塑料光學(xué)纖維的一些主要性能及與玻璃光學(xué)纖維的比較；表二給出了幾種塑料光學(xué)纖維的主要性能。塑料硬度差，易破損，易老化。一般不能超過(guò)80186?？傊?，塑料光學(xué)纖維的曲率半徑大于塑料光學(xué)纖維直徑的3倍時(shí)，透過(guò)率仍無(wú)大的變化。例如，一毫米粗的塑料光學(xué)纖維，按曲率半徑為6毫米做180186。同時(shí)塑料光學(xué)纖維是用單體聚合而成，很難得到密度均勻的材料，因而，光學(xué)不均勻性就很難避免，損耗難以大幅度下降。因而，塑料光學(xué)纖維進(jìn)來(lái)已成為光學(xué)纖維的一個(gè)極其重要的方面。（3） 易潮解。由于塑料的熔點(diǎn)低，比玻璃易老化。當(dāng)溫度低于40186。C的溫度范圍內(nèi)使用，只有少數(shù)塑料光學(xué)纖維可以在200186。一般只能在40186。C以上的高溫，工藝 比玻璃光學(xué)纖維簡(jiǎn)單。塑料的原材料比玻璃原料便宜，而且塑料光學(xué)纖維的操作溫度通常在300186。 在可見(jiàn)光和近紅外波段的透過(guò)性能接近光學(xué)玻璃，在遠(yuǎn)紅外和紫外波段，透過(guò)率可以大于50%，比光學(xué)玻璃好。塑料光學(xué)纖維柔軟性能好，直徑2毫米仍可自有彎曲而不斷裂，而玻璃光學(xué)纖維直徑大于50微米就不能彎曲。（2） 韌性好。~，大多在1克/厘米3左右，為玻璃比重的1/2~1/3。熒光塑料光纖經(jīng)過(guò)特定波長(zhǎng)光激發(fā)后發(fā)出特定波長(zhǎng)的光，而且激發(fā)光不僅可從端面入射，而且可從側(cè)面入射。所謂增益G是指塑料光纖輸出信號(hào)光功率Pout與輸入光功率Pin之間的一種比值。熒光塑料光纖還有另一種傳光方式，這就是入射光可從側(cè)面照射熒光塑料光纖，出射光從光纖兩端面出射，當(dāng)然入射光的波長(zhǎng)不同于出射光的傳輸波長(zhǎng)。熒光塑料光纖按折射率分布結(jié)構(gòu)分類，可分為熒光SI 塑料光纖和熒光GI 塑料光纖，摻雜有機(jī)染料的塑料光纖A最重要特性是在寬波長(zhǎng)范圍內(nèi)提供高功率輸出。光在漸變型折射率分布塑料光纖中的傳輸對(duì)于漸變型折射率GI 塑料光纖，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(jiàn)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(diǎn)，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(shí)，子午線在光纖中的傳播路徑為正弦曲線型，斜光纖的傳播路徑為螺旋曲線，漸變型折射率塑料光纖多用于短距離數(shù)據(jù)傳輸，用于光纖照明較少。無(wú)論是子午線在光線中的行程計(jì)算公式還是反射次數(shù)計(jì)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(wú)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(huì)發(fā)生變化，如有的會(huì)從光纖中反射出，有的反射角會(huì)發(fā)生變化等，因此光纖的傳輸損耗也會(huì)增加。塑料光纖就是通過(guò)全反射原理進(jìn)行光傳輸?shù)?。塑料光纖傳光原理：子午光線在階躍型塑料光纖中的傳輸階躍型塑料光纖是一種具有芯皮結(jié)構(gòu)的光纖。為了對(duì)塑料光纖有一個(gè)較為全面的認(rèn)識(shí)，本在查閱有關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，闡述塑料光纖的主要特性和應(yīng)用以及制備方法。然
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