【正文】 75nm波長區(qū)，且在此區(qū)間色散系數(shù)()。如果純粹沿著時分復(fù)用TDM方式進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)容的話，可以直接開通20Gbit/s系統(tǒng)而不需要任何色散補(bǔ)償措施。所謂四波混頻現(xiàn)象是由于光纖的非線性引起的，當(dāng)不同的波長同時在一根光纖中傳輸時，由于相互作用，會產(chǎn)生新的和、差波分量。 ，使1540～～ ps/()，避開了零色散區(qū)，維持了一個起碼的色散值，從而可以比較方便地開通多波長WDM系統(tǒng)。它在1550nm 窗口具有最小衰減系數(shù)和色散系數(shù)。同時具有這兩種光纖的優(yōu)點(diǎn)。2 增加光纖傳輸容量的途徑基于實(shí)用性，只對TDM 和WDM 兩種擴(kuò)容方式作簡要介紹。PDH的34，140，565Mbit/s以及SDH的155，622，2488，9952Mbit/s都是在電信號上進(jìn)行復(fù)用。正因?yàn)槿绱耍谶^去的升級中，人們首先采用的是TDM技術(shù)。在接收端再由一個波分復(fù)用器(分波器) 將這些不同波長承載不同信號的光載波分開來。②使N 個波長復(fù)用起來在單模光纖中傳輸，在大容量長途傳輸時可以大量節(jié)約光纖。④波分復(fù)用通道對于數(shù)據(jù)格式是透明的，即與信號速率及電調(diào)制方式無關(guān)， 是網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)充和發(fā)展中的理想手段。3 關(guān)于正確選擇光纖的建議選擇光纖種類的必須考慮三個關(guān)鍵的參數(shù):①最大無中繼傳輸距離 ②每個波長的最大比特率 ③每根光纖的波長數(shù)。根據(jù)以上參數(shù)，如果最大無中繼傳輸距離在50～100km(取決于激光器的種類)。如果距離長，而且需要多波長承載10 Gbit/s 或更高速率。②長途光纜因?yàn)閭鬏斁嚯x長，采用較多纖芯時投資增加多，所以必須采用高速率和多波長的波分復(fù)用技術(shù)。這一動向值得引起重視。對光纖光纜技術(shù)發(fā)展的思考一、光纖技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn) 　　 　　 　　(1)擴(kuò)大單一波長的傳輸容量。40Gbit/s以上傳輸對光纖的PMD提出一定要求。無中繼傳輸是骨干傳輸網(wǎng)的理想,目前一些公司已采用色散齊理技術(shù),實(shí)現(xiàn)20005000km的無電中繼傳輸。(3)適應(yīng)DWDM技術(shù)的運(yùn)用。ITUT對光纖的非線性屬性及測試方法的標(biāo)準(zhǔn)()已完成,對光纖的有效面積提出相應(yīng)指標(biāo),。康寧公司推出的Pure Mode PM系列新型光纖,利用了偏振傳輸和復(fù)合包層,用于10 Gbit/s以上的DWDM系統(tǒng)中,很適合于拉曼放大器的開發(fā)與應(yīng)用。一些公司開發(fā)負(fù)色散大有效面積的光纖,提高了非線性指標(biāo)的要求,簡化了色散補(bǔ)償方案,在長距離無再生傳輸和海底光纜長距離通信中效果很好。在城域網(wǎng)設(shè)計中,要考慮簡化設(shè)備、降低成本和非波分復(fù)用技術(shù)應(yīng)用的可能性。一些城域網(wǎng)設(shè)計,要求光纖的水峰低和具有負(fù)色散值,可抵消光源光器件的正色散,利用它來做色散補(bǔ)償,避免色散補(bǔ)償設(shè)計,節(jié)約成本。隨著局域網(wǎng)、用戶住地網(wǎng)的高速發(fā)展,大量綜合布線系統(tǒng)采用多模光纖代替數(shù)字電纜,多模光纖市場份額逐漸加大。,因局域網(wǎng)發(fā)展的需要,它仍然得到了廣泛使用。針對此問題,有的公司進(jìn)行了改進(jìn),研制出新型的5O/125μm光纖漸變型(G1)光纖,區(qū)別于傳統(tǒng)的50/125μm光纖纖芯的梯度折射率分布,將帶寬的正態(tài)分布進(jìn)行了調(diào)整,以配合850nm和1300nm兩個窗口的運(yùn)用。(2)光纜結(jié)構(gòu)除考慮光纜使用環(huán)境條件外,與其施工和維護(hù)方法有關(guān),必須統(tǒng)一考慮,配套設(shè)計。二、光纖光纜技術(shù)發(fā)展值得思考的問題 　　 　　。作為世界第二光纜大國,應(yīng)該把開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù),作為工作的重中之重,爭取創(chuàng)造更多的光纖光纜專利。光纜的結(jié)構(gòu)依賴于使用的環(huán)境條件和施工的具體要求,今后,光纜建設(shè)的重點(diǎn)將會隨著接入網(wǎng)、用戶住地網(wǎng)的建設(shè)不斷展開,新一代的光纜結(jié)構(gòu)和施工技術(shù)會基于,如微型光纜、吹入或漂浮安裝,及迷你型微管或小管系統(tǒng)的全套技術(shù),有一系列新的變化,充分利用有限的敷設(shè)空間。 　　,改善HYA市話電纜的相應(yīng)特性,為數(shù)字業(yè)務(wù)提供更好的服務(wù)?，F(xiàn)有的HYA電纜,雖然可開通ADSL等一些新業(yè)務(wù),但容量有限,當(dāng)ADSL數(shù)量增大到一定限度后會出現(xiàn)干擾問題,影響以前開通的業(yè)務(wù)。為適應(yīng)城市施工的特點(diǎn),國際上重視不挖溝的方式施工光、電纜,采用小地溝或微地溝技術(shù)安裝光纜,對光纜網(wǎng)進(jìn)行自動監(jiān)測,保證光纜網(wǎng)絡(luò)不中斷通信維護(hù),需要開發(fā)相應(yīng)的元器件、工具和設(shè)備。為保證光纜網(wǎng)絡(luò)工作的可靠性,在施工和維護(hù)中降低成本、節(jié)省勞力和時間,推廣新的施工方法,完善光纜網(wǎng)絡(luò)的自動監(jiān)測維護(hù)系統(tǒng),提高光纜網(wǎng)絡(luò)的不中斷維護(hù)水平已勢在必行。西部大開發(fā)是國家的重大策略,國家制定了有利的政策,政府對發(fā)展通信等行業(yè)給予了大力支持。經(jīng)濟(jì)大發(fā)展,通信要先行,需要一些與之相適應(yīng)的光纖光纜及通信電纜的先進(jìn)產(chǎn)品來配合發(fā)展的需求。西電東送、西氣東輸?shù)却笮凸こ绦枰罅康摹⒏哔|(zhì)量的ADSS、OPGW等型式的光纜及各種電纜相配套。同時西部現(xiàn)代化建設(shè),對產(chǎn)品提出了許多新的難題,光纖光纜和電纜行業(yè)也會得到更好的改造和創(chuàng)新的機(jī)會,促進(jìn)自身技術(shù)水平的提升和發(fā)展。盡管玻璃光纖具有上述一系列優(yōu)點(diǎn)，但它有一個致命的弱點(diǎn)就是強(qiáng)度低，抗撓曲性能差，而且抗輻射性能也不好。目前，在“光纖到戶”的拉動應(yīng)用下，塑料光纖展現(xiàn)了其巨大的市場潛力，本文將簡述這一發(fā)展，以求對該產(chǎn)品的初步認(rèn)識。一、前言 自從業(yè)界開創(chuàng)了光纖通訊技術(shù)以來，大至歸納，光纖通訊比傳統(tǒng)的電銅通訊有3大優(yōu)點(diǎn)：一是通信容量大；二是抗電磁干擾、保密性能較好；三是重量輕，并可節(jié)省大量的銅，如鋪設(shè)1000公里長的8芯光纜比鋪設(shè)同樣長度的8芯電纜可節(jié)省1100噸銅，3700噸鉛。 盡管玻璃光纖具有上述一系列優(yōu)點(diǎn)，但它有一個致命的弱點(diǎn)就是強(qiáng)度低，抗撓曲性能差，而且抗輻射性能也不好。今后還會有許多領(lǐng)域?qū)⑹褂盟芰瞎饫w，諸如傳感器、光子晶體光纖等。此外，光通過塑料光纖的中心部分的直徑約為1毫米，比玻璃光纖大100倍，與纖維之間的連接及與個人機(jī)等終端裝置的連接都十分容易。 三、塑料光纖產(chǎn)品研發(fā)簡述 塑料光纖的研究始于二十世紀(jì)60年代。1974年日本三菱人造絲公司以PMMA和聚苯乙烯為芯材、以低折射率的氟塑料為包層開發(fā)出塑料光纖，其光損耗為3500dB/km，難以用于通信。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。 近幾年來，歐日等國的公司對塑料光纖的研制取得了重要的進(jìn)展。其工作波長已擴(kuò)展到870微米(近紅外光)，接近石英玻璃光纖的實(shí)用水平。此外，美國麻省波士頓光纖公司研制的OptiGiga塑料光纖更是引人注目，它不僅比玻璃輕、柔性更好、成本更低，而且可在100米內(nèi)以每秒3兆比特的速度傳輸數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在美歐日已把塑料光纖用于短途傳輸，如汽車、醫(yī)療器械、復(fù)印機(jī)等。2001年下半年是歐洲塑料光纖工業(yè)發(fā)展的重要階段，在這段時間內(nèi)建立了歐洲塑料光纖檢驗(yàn)和測量的新發(fā)展方針。德國采用塑料光纖已經(jīng)研制成功了多媒體總線系統(tǒng)MOST(24Mbit/s)，并且有幾家轎車制造商已把該系統(tǒng)引入到自己的產(chǎn)品上。歐洲2001年塑料光纖學(xué)術(shù)交流會和歐洲光纖通信會議同時在荷蘭的阿姆斯特丹舉行。 日本也建立了塑料光纖標(biāo)準(zhǔn)，但這些標(biāo)準(zhǔn)對歐洲共同體是無效的。該標(biāo)準(zhǔn)沒有提及在塑料光纖中的不同激勵光條件，也沒有規(guī)定必須在塑料光纖內(nèi)形成平衡模分布。 德國工程師學(xué)會和電子工程學(xué)會研究小組已經(jīng)詳細(xì)規(guī)定了塑料光纖數(shù)值孔徑、衰減、傳輸和機(jī)械特性以及環(huán)境和壽命的測量方法。 日本對塑料光纖的應(yīng)用十分重視，早在幾年前，NEC、富士通、住友電器工業(yè)公司等45家光通信、多媒體產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家就聯(lián)合宣布，將共同實(shí)現(xiàn)已在日本開發(fā)成功的塑料光纖的實(shí)用化。? 1986年，日本F富士通公司以PC為纖芯材料開發(fā)出SI型耐熱POF，耐熱溫度可達(dá)135攝氏度，衰減達(dá)450dB/km； 1990年，日本慶應(yīng)大學(xué)的小池助教授開發(fā)成功折射率漸變型的塑料光纖，芯材為含氟PMMA、包層為含氟，用界面凝膠技術(shù)制造。 在2000年OFC會議上，日本ASAHI GLASS公司報道了氟化梯度塑料光纖衰減系數(shù)在850nm為41dB/km，在1300nm為33dB/km。實(shí)驗(yàn)結(jié)論為氟化梯度塑料光纖完全能滿足短距離的通信使用要求。（聚碳酸酯（PC）、硅樹脂、交聯(lián)丙烯酸和共聚物可使耐熱性提高到125150攝氏度）　　 塑料光纖在衰減與帶寬方面的最新實(shí)用進(jìn)展為：日本ASAHI GLASS公司2000年7月稱，該公司實(shí)施慶應(yīng)大學(xué)的GIPOF技術(shù)商品化，采用全氟化聚合物CYTOP制造GI光纖，命名為GIGOF，商品名為Lucina，衰減速率3Gb/s。 四、塑料光纖產(chǎn)品的研發(fā)要點(diǎn) １．光纖結(jié)構(gòu) 塑料光纖顧名思義，即構(gòu)成光纖的芯與包層都是塑料材料。30μｍ偏差都不會影響耦合損耗。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； ２．光纖材料 塑料光纖材料選擇時，人們應(yīng)重點(diǎn)解決的問題是材料的本身衰減要低、色散要小、化穩(wěn)性要好、制造簡單、價格低廉等。究其原因是：這些聚合物①具有透光性好，光學(xué)均勻、折射率調(diào)整便利等；②以單體存在時通過減壓蒸餾方法就可以提純；③形成光纖的能力強(qiáng)；④加工和化穩(wěn)性好及價格便宜等； ３．制造工藝 目前業(yè)界用來制造塑料光纖的兩種方法：擠壓法和界面凝膠法都是由塑料生產(chǎn)加工工藝演變而來的。該工藝步驟大致如下：首先，將作為纖芯的聚甲基丙烯甲酯的單體甲基丙烯甲酯通過減壓蒸餾提純后，連同聚合引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑一并送入聚合容器中，接著再將該容器放入電烘箱中加熱，置放一定時間，以使單體完全聚合，最后，將盛有完全聚合的聚甲基丙烯甲酯的容器加溫至拉絲溫度，并用干燥的氮?dú)鈴娜萜鞯纳隙藢σ讶廴诘木酆衔锛訅?，該容器底部小嘴便擠出一根塑料光纖芯，同時使擠出的纖芯外再包覆一層低折射率的聚合物，就制成了階躍型塑料光纖。在聚合過程中，ＰＭＭＡ管內(nèi)逐漸被混合溶液溶脹，從而在ＰＭＭＡ管內(nèi)壁形成凝膠相。 （１）衰減 塑料光纖的衰減主要受限于芯包塑料材料的吸收損耗和色散損耗。 在碳?xì)滏I為基本骨架的塑料材料中，在波長６５０ｎｍ處的衰減系數(shù)大約為１２０ｄｂ／ｋｍ，如果用氟原子置換碳?xì)滏I中的氫所組成的氟化塑料材料，其不僅本征衰減小，而且色散也降低了。故可制得在可見光至紅外范圍的衰減很小，即在０．８５μｍ波長處衰減系數(shù)為４１ｄｂ／ｋｍ，在１．３μｍ波長處衰減為３３ｄｂ／ｋｍ的梯度折射率分布的塑料光纖。階躍折射率分布塑料光纖由于模間色散作用使入射光發(fā)生反復(fù)的反射，射出的波形相對于入射波形出現(xiàn)展寬，故其傳輸帶寬僅為幾十至上百ＭＨｚ．ｋｍ。采用此種結(jié)構(gòu)，能夠擴(kuò)大傳送帶域，可以每秒傳送1