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目前塑料光纤的分类以及优点是什么?

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目前塑料光纤的分类以及优点是什么?

发布日期:2019-03-11 00:00 来源:http://www.txpof.com 点击:

  塑料光纤(Polymer Optical Fiber, 简写为POF)是由高折射率的聚合物材料为纤芯和低折射率的聚合物材料为包层所构成的光纤。和石英光纤一样,塑料光纤传光也是利用光的全反射原理,光纤纤芯是光密介质,包层是光密介质,这样,只要一个光线射入的角度合适,那么这束光线就会在光纤内部不停地进行全反射而传向另一端。

塑料光纤的优点

  光纤通信比传统的电(铜)缆通信有3大优点:一是通信容量大;二是抗电磁干扰、保密性能较好;三是重量轻,并可节省大量的铜,如铺设1000公里长的8芯光缆比铺设同样长度的8芯电缆可节省1100吨铜,3700吨铅。因此光纤光缆一经问世就受到通信业界的欢迎,带来了通讯领域的革命以及一轮投资发展热潮。

  尽管石英(玻璃)光纤具有上述一系列优点,但它有一个致命的弱点就是强度低,抗挠曲性能差,而且抗辐射性能也不好。

  与石英光纤相比,塑料光纤是近20多年来在聚合物科学领域中具有理论研究意义和应用前景的信息产业用材料之一。

具有以下特点:

  (1) 直径大,一般可达0.5~1mm,大的纤芯使其连接变得简便,易对准,从而可以使用廉价的注塑连接器,安装成本很低;

  (2) 数值孔径(NA)大,约为0.3~0.5,与光源和接收器件的耦合效率高;

  (3) 材料便宜,制造成本低,用途广泛。

塑料光纤分类

  塑料光纤按照其芯-皮折射率分布不同可分为阶跃折射率(Step Index,简称SI)分布型塑料光纤(SI-POF)和渐变折射率(Graded Index,简称GI)分布型塑料光纤(GI-POF)。

  SI-POF 具有明显的芯-皮界面,塑料光纤的折射率在芯-皮界面发生突变,即在芯径内塑料光纤的芯材折射率为n1,在皮层突变的皮层折射率为n2,且n1>n2。入射光在芯-皮界面发生全反射,光线在纤芯内的传递依靠这种全反射以锯齿形前进。由于入射光的入射角不同,导致各模光线到达接收器的时间不同,并出现脉冲展宽现象。在展宽有限条件下,SI-POF 传输的入射光的入射角有限,造成其带宽受限。 GI-POF 的折射率从轴中心至边缘逐渐降低,沿径向呈抛物线变化。由于 GI-POF 的折射率不再是个常数,使各模光线在其中的传输速度不同,而它们到达接收器的时间几乎相同,输出脉冲展宽不大,所以 GI-POF 的带宽要比 SI-POF 的大得多。


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