POF塑料光纤,POF塑料光纤是什么意思

POF塑料光纤,POF塑料光纤是什么意思

聚合物光纤(POF,Polymer Optical Fiber)是一种成本低、重量轻、便于安装使用的数据传输介质。它特别适合于短距离、中小容量、使用连接器多的系统(如接入网)。与铜线电缆相比，塑料光纤不受电磁干扰、无电磁辐射。聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)POF的成本大致与双绞线相同，但在100-200m内带宽可达1 GHz以上，普通双绞线则带宽很窄。同轴电缆虽带宽达百兆数量级，传输距离在l00m内，但成本较高。与多模石英光纤相比，塑料光纤较柔软、容易安装和维护，特别重要的是POF芯径通常为0.5mm或更大，而多模石英光纤芯径为62.5微米或50微米.芯径大10倍左右的POF连接对准容易，对于纤芯直径为980微米的阶跃型POF和纤芯直径为500微米的渐变型POF，连接中即使有士30微米的偏移并不严重影响耦合损耗(约增加损耗0.03dB)，可以使用廉价的注塑连接器，从而显著降低系统的总成本。在数十年的发展过程中，光纤通信系统经历了三代:

(1)工作波长为0.85微米的多模光纤光通信系统;

(2)工作波长为1.3微米的多模光纤光通信系统和单模光纤光通信系统;

(3)工作波长为1.551微米单模光纤光通信系统。

而色散位移光纤(DSF, G.653)是应用于第三代光纤通信系统的一项重要成就。普通单模光纤的零色散点在1.31微米附近，色散位移光纤将零色散点从1.31微米移到1.55微米，有效地解决了1.55微米光通信系统的色散问题。近年来己提出和开拓出多种通信新模式，为新一代光纤通信的发展奠定了坚实基础。随着网络成本的降低，数字电子的引入以及相关标准的制定与完善，相对应的电信，消费电子和工控市场也迅猛发展。石英光纤因为衰减小，带宽高而成为通信业干线传输的主要介质;而塑料光纤以其制造简单，价格便宜，连接快捷的优势，很适宜用作各种通信和电视网络中短距离的光传输介质。随着生产技术的发展，POF己实现100m 11Gbit/s和500m 2.5Gbit/s的高速传输。实验证明，氟化物梯度折射率塑料光纤己经能够满足目前高速数据通信的要求。

POF的材料和制造工艺
光纤材料

在选择制造塑料光纤的材料时，重点要考虑材料的本身衰减低、色散小、化学稳定性好、制造简单、价格低廉等。目前，用作POF芯材料的主要是聚甲基丙烯酸甲酷(PMMA)，另外还有聚苯乙烯聚碳酸醋、氟化聚甲基丙烯酸酪和全氟树脂等;选作塑料光纤的包层材料有:氟塑料、硅树脂等。这些聚合物的共同的特点:(1)透光性好、光学均匀、折射率调整便利;(2)以单体存在时通过减压蒸馏方法就可以提纯;(3)形成光纤的能力强;(4)加工稳定性好及价格便宜等。

制造工艺

塑料光纤的制造工艺主要有两种:挤压法和界面凝胶法。

挤压法主要用于制造阶跃折射率分布塑料光纤。工艺流程如下:首先，将作为纤芯的聚甲基丙烯甲酷的单体甲基丙烯甲酷通过减压蒸馏提纯后，连同聚合引发剂和链转移剂一并送入聚合容器中，接着再将该容器放入电烘箱中加热，置放一定时间让单体完全聚合，最后，将盛有完全聚合的聚甲基丙烯甲醋的容器加温至拉丝温度，并用干燥的氮气从容器的上端对己熔融的聚合物加压，该容器底部小嘴便挤出一根塑料光纤芯，同时使挤出的纤芯外再包覆一层低折射率的聚合物，就制成了阶跃型塑料光纤。

界面凝胶法用于梯度折射率分布塑料光纤的制造，工艺流程如下:首先将高折射率掺杂剂置于芯单体中制成芯混合溶液，其次把控制聚合速度、聚合物分子量大小的引发剂和链转移剂放入芯混合溶液，再将该溶液投入一根选作包层材料聚甲基丙烯甲M(PMMA)的空心管内，最后将装有芯混合溶液PMMA管子放入烘箱内，在一定的温度和条件下聚合。在聚合过程中，PMMA管内逐渐被混合溶液溶胀，从而在PMMA管内壁形成凝胶相。凝胶相分子运动速度减慢聚合反应由于“凝胶作用”而加速，聚合物的厚度逐渐增厚，聚合终止于PMMA管子中心，从而获得一根折射率沿径向呈梯度分布的光纤预制棒，最后再将塑料光纤预制棒送入加热炉内加温拉制成梯度折射率分布塑料光纤。