塑料光纖簡(jiǎn)介和應(yīng)用情景

1、塑料光纖 Plastic Optical Fiber2016-04-13 Marketing Department 目錄 contents一、光纖知識(shí)二、塑料光纖三、塑料光纖特點(diǎn)四、塑料光纖器件五、塑料光纖應(yīng)用光纖光導(dǎo)纖維，Optical Fiber工作原理：基于全反射原理，理論上全反射時(shí)光不溢出，只在纖芯傳播。如圖，纖內(nèi)n1大于n2，發(fā)生全反射，臨界角就是?，耦合后入射角度大于?時(shí)，都會(huì)發(fā)生全反射，即耦合光入射角小于?時(shí)，光能夠在光纖內(nèi)全反射傳輸。光纖結(jié)構(gòu)：光纖光導(dǎo)纖維，Optical Fiber通信光纖分類以及結(jié)構(gòu)：石英光纖光纖分類：按用途分為通信光纖和特種光纖；按材質(zhì)分為塑料光纖、塑料包

2、層光纖、多組分玻璃光纖、石英光纖等；按傳輸模式分為多模光纖和單模光纖等。980/1000 um50/125 um62.5/125 um9/125 um塑料光纖1.0/2.2 光纖重要參數(shù)Optical Fiber Parameters通信光纖有幾個(gè)參數(shù)會(huì)被經(jīng)常提到：數(shù)值孔徑，損耗，帶寬，色散。數(shù)值孔徑（Numerical Aperture，NA）：NA=n*sin=（n12-n22）1/2，NA表示光纖接收入射光的能力，NA越大，光纖接收光能力越強(qiáng)。但是NA不能太大，不然光纖的?；兇?。一般都用NA相同的透鏡進(jìn)行集光，最有效的把光耦合進(jìn)光纖。塑料光纖的NA是0.30.5。損耗（Attenuat

3、ion）：是指光纖每單位長(zhǎng)度上的衰減，單位為dB/km，主要由材料吸收、散射和波導(dǎo)結(jié)構(gòu)不完善等原因引起。實(shí)現(xiàn)光通信，一個(gè)重要的問題是盡可能的降低光纖的損耗。帶寬（Bandwidth）：光纖帶寬用兆赫和公里乘積MHzkm表示，光纖帶寬這個(gè)概念，是從頻域觀點(diǎn)來看的。亦即可把光纖看為一個(gè)傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，有一定帶寬。影響光纖帶寬的因素是光纖的色散，光纖的色散愈小，光纖的帶寬愈寬，信號(hào)傳輸距離越遠(yuǎn)。色散（Dispersion）：在光纖中傳輸?shù)墓庑盘?hào)（脈沖）的不同頻率成份或不同的模式分量以不同的速度傳播，到達(dá)一定距離后必然產(chǎn)生信號(hào)失真（脈沖展寬），這種現(xiàn)象稱為光纖的色散或彌散。多模光纖的色散主要有材料色散、

4、波導(dǎo)色散和模間色散三種。其中，模間色散是多模光纖所特有的。GOF vs POF石英光纖和塑料光纖對(duì)比石英單模光纖SMF石英多模光纖MMF塑料階躍光纖SI-POFCore Diameter9 um62.5 um980 umCladding Diameter125 um125 um1000 umAttenuation0.36dB/km1310nm0.22dB/km1550nm3.0dB/km850nm1.0dB/km1300nm200dB/km650nmBandwidth200MHz*km850nm600MHz*km 1300nm100MHz*100m650nmNA小小大塑料光纖 簡(jiǎn)介Plasti

5、c Optical Fiber IntroductionPlastic Optical Fiber塑料光纖，縮寫為POF，主要使用聚甲基丙烯酸樹脂（PMMA）及其它高透明性塑料作為芯層材料，氟塑料為包層材料。塑料光纖根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，簡(jiǎn)單分為折射率階躍型塑料光纖（Step-Index POF，簡(jiǎn)稱SI POF）和折射率漸變型塑料光纖（Graded-Index POF，簡(jiǎn)稱GI POF）。1966年，第一根塑料光纖由美國(guó)杜邦公司研制成功，損耗是1000dB/km，PMMA材料。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100-200dB/km。1982年，日本電報(bào)公司（N

6、TT）成功研制了損耗為20dB/km的全氘化PMMA塑料光纖，并可 傳輸近紅外到可見光波段的光。？同時(shí)PF-GI-POF以及PMMA-GI-POF被研究以及改進(jìn)，為主要的通信發(fā)展方向。塑料光纖 簡(jiǎn)介Plastic Optical Fiber Introduction如圖，是階躍型塑料光纖在可見光范圍內(nèi)的衰減光譜，主要的損耗來自于瑞利散射和吸收（除紅光外，三個(gè)較低損耗窗口：藍(lán)光，460nm；綠光，520nm；黃光，570nm）。我們?cè)谟玫乃芰瞎饫w傳輸?shù)闹饕羌t光和綠光。分類芯徑um數(shù)值孔徑損耗dB/km傳輸速率及距離SI-POF980/10000.5160650nm；100520nm1Gbps*

7、50mGI-POF120/5000.25151300nm；50700-1300nm10Gbps*塑料光纖 特點(diǎn)Polymer Optical Fiber Specialty防雷擊性能穩(wěn)定抗干擾無輻射高帶寬保密性光纖光纖優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)石英光纖承擔(dān)干線長(zhǎng)距離信號(hào)傳輸，塑料光纖負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)末端最后百米傳輸，兩者相輔相成，實(shí)現(xiàn)全光纖網(wǎng)絡(luò)解決方案。塑料光纖特點(diǎn)：v可見紅光傳輸；v韌性好、耐彎折；v芯徑粗、數(shù)值孔徑大；v無需熔接，無需做接頭，安裝、維護(hù)便捷；v材料及加工成本低；v衰減比較大，不適合長(zhǎng)距離傳輸；塑料光纜Polymer Optical Fiber Cableu光纜是為了滿足光學(xué)、機(jī)械或環(huán)境的性能規(guī)范而制

8、造的，它是利用置于包覆護(hù)套中的一根或多根光纖作為傳輸媒質(zhì)并可以單獨(dú)或成組使用的通信線纜組件。u按纜中光纖狀態(tài)分：按光纖在光纜中是否可自由移動(dòng)，光纜可分為松套光纖光纜、緊套光纖光纜。 我們用的一般都是緊套光纖：將裸光纖的表面再擠上一層塑料后，緊套光纖中光纖被套管緊緊箍住，不能在其中松動(dòng)，它與塑料護(hù)套層是一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，這就是緊套光纖（光纜）。 塑料光纜Polymer Optical Fiber Cable按照中國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1258.6-2006室內(nèi)光纜系列，通常塑料光纜分為：?jiǎn)涡竟饫|、雙芯光纜和多芯光纜。單芯光纜雙芯光纜多芯光纜光纜的基本結(jié)構(gòu)一般是由纜芯、加強(qiáng)鋼絲、填充物和護(hù)套等幾部分

9、組成，另外根據(jù)需要還有防水層、緩沖層、絕緣金屬導(dǎo)線等構(gòu)件?？梢愿鶕?jù)需求，做成合適的保護(hù)層。如圖，可以做金屬披覆，增強(qiáng)光纜的耐磨耐壓性能；也可以用凱夫拉線進(jìn)行披覆，對(duì)光纜的抗拉性能進(jìn)行加強(qiáng)。各類通信線纜對(duì)比Comparison同軸電纜雙絞線6類石英光纖塑料光纖綜合布線布線難，易老化布線簡(jiǎn)單，無需專業(yè)人員從操作布線難，需專業(yè)人員操作布線簡(jiǎn)單，無需專業(yè)人員操作線管線材成本較高低昂貴極低施工成本較高低昂貴極低傳輸距離有限100米傳輸遠(yuǎn)距離傳輸100米傳輸抗干擾能力差較差好好傳輸速率較慢10Mbps快1000Mbps較快100M塑料光纖器件Polymer Optical Fiber Device光電轉(zhuǎn)換器 RJ-45光電轉(zhuǎn)換器 USB塑料光纖 全光網(wǎng)應(yīng)用Polymer Optical Fiber Application左圖是我們的塑料光纖以及器件在全光網(wǎng)中的應(yīng)用，包括室內(nèi)照明，都可以靠塑料光纖來完成。塑料光纖 電力網(wǎng)應(yīng)用Polymer Optical Fiber Application塑料光纖抄表系統(tǒng)的方案特點(diǎn)：1、連接穩(wěn)定、安全可靠、通信速率高；2、抄讀時(shí)間短，并且一次抄表成功率高，能夠大于99%，完全可滿足國(guó)網(wǎng)公司對(duì)系統(tǒng)抄表成率的要求； 3、塑料光纖無干擾