塑料光纤

主要性能指标

　　1、衰减

　　塑料光纤的衰减主要取决于所选用的材料的散射损耗和吸收损耗。要想作为通信级塑料光纤，一个最基本要求就是PMMA塑料光纤的衰减要低是小于180dB/km。

　　2、带宽

　　梯度型塑料光纤是折射率呈梯度分布的光纤，其折射率由芯至包层逐渐降低。只要所形成的梯度折射率分布适宜，便可获得抑制模色散，保持大的数据孔径，控制出射光波相对于人射光波展宽的效果。如折射率分布妥当，那么材料色散就成为决定传输带宽的主要因素。只要在选择时充分注意材料色散，欲制得带宽为数Ghz?km是完全可行的。

　　3、耐热性

　　最重要的是，塑料光纤的耐热性主要由其成分性能决定。耐热性好的材料成分，决定塑料光纤具有比较好的耐热性。判断材料耐热性的指标有玻璃化温度、维卡软化点、热变形温度等指标。

　　4、连接性

　　通信塑料光纤多采用直径1mm的光纤，是石英光纤的8～20倍。粗的塑料光纤的连接比石英光纤要容易得很多。

（POF）家庭网络解决方案

　　革命性的塑料光纤(POF)家庭网络解决方案能促进光纤到户的普及，使其同时推动IPTV与HDTV的服务。POF具有高度灵活性、而且安全和稳定。POF交换机更加经济，并具有高度可靠性，为每次连接提供专属的超高频宽。家庭网络可通过人员铺设也可以使用廉价的工具自行铺设组网。这种类似“花园喷淋软管”式的连接方式令系统在安装上比其他家庭网络技术更为便捷和有效。

　　家庭网络就是由两台或者多台计算机、IP电话、IPTV、打印机、摄像头等设备连接在一起，来实现通信、看电视、打印、 监控 等目的，同时家庭网络可共享资源，实现文件共享，Internet 互联网的访问，CD-ROM、硬盘以及其他更多的资源。

　　系统可以提供高达1G的交换能力及确保家庭设备相互连接的传输质量，是家用100兆高速以太网最可靠的技术。系统采用损耗系数150 - 200dB/km、直径1mm的塑料光纤，被覆成1.5和2.2mm白色或黑色的双芯光缆，100米重量小于800g，抗拉强度大于140N，数值孔径NA为0.3 - 0.5，受光角可达60°, 光纤接续中心对准偏差小于30μm时，几乎不影响耦合损耗.柔软和超细直径的光缆能够在新建筑或楼房翻新布线中，不论墙内还是墙外、墙脚线、地毯下方或者一般线缆所铺设的地方都容易达到隐蔽的要求，比其他网络传输介质(如5类线或6类线)有更多的优势，凸现了家庭网络安装的简单易行。

　　图1 塑料光纤(POF)家用网络解决方案结构拓扑图

　　功能与特性

　　1. 简易及快捷的安装;

　　2. 体积小;

　　3. 设计简单;

　　4. 通过使用可见光,可迅速排除问题;

　　5. 高性价比;

　　6. 共享上网访问及文件传输。

　　7. 进行多人游戏。

　　8. 通过Internet拨打网络电话,可以大大降低国际长途电话费用;

　　9. 观看高清网络电视(IPTV);

　　10. 由于塑料光纤接入可提供100兆带宽，因此可以在相当长一段时间内不用担心升级的问题;

　　11. 可打印、复印、传真及扫描，适合家庭办公的需要，并可同时进行网络监控，无论你身在何处，只要有网络的地方就可随时看到家里的情况。

在中国的发展

　　中国科学家经过多年努力，终于攻克了从本体聚合法直接生产聚甲基丙烯酸甲醋（PMMA）突变型塑料光纤的技术难关，掌握了批量连续化生产塑料光纤技术。中科院理化技术研究所现已累计生产出数百万米低损耗突变型塑料光纤，破除了日本公司在国际上的垄断地位。

　　近几年全球塑料光纤的需求量迅速增加，2005年国际上PMMA塑料光纤销售额已经达到数十亿美元。而适用于数据传输的低损耗PMMA塑料光纤，目前只有日本三菱公司能够生产，每年我国均从日本进口大量的PMMA塑料光纤。

　　该项目负责人甄珍和刘新厚研究员介绍，中科院理化所掌握了从原材料提纯、经本体聚合直接拉制光纤整套技术。其核心技术是高纯度光纤级PMMA光学模塑料（芯层材料）以及皮层材料的制备技术。在研制过程中，中国科学院理化技术所先后开发了具有自主知识产权的单分子扩散转移原料提纯新技术，平推式薄层管式与双螺杆复合系统的本体聚合制备高纯度光纤级PMMA原料以及与之相配套的包层材料技术，并成功地解决了产业化的相关问题。

　　目前该所已研制成功日产10万米PMMA塑料光纤的全自动流水线，连续数月稳定生产出光衰减在170-200dB/km的PMMA光纤，累计生产出数百万米低损耗塑料光纤，表明这一产业化技术已经成熟。同时，该所还具备批量生产光衰减为150dB/km的阶跃型PMMA光纤潜能，产品技术指标达到国际同类产品的水平。低衰减PMMA光纤连续化批量生产技术的问世，标志我国在该领域跻身世界先进行列。

　　当今信息技术的发展迫切需要信息容量大的光纤材料，对通讯网络带宽的要求越来越高。塑料光纤具有芯径大、质地柔软、联结容易、质量轻、价格便宜、传输带宽大等优点，在宽带接人网系统、家庭智能网络系统、数据传输系统、汽车智能系统、工业控制系统以及纺织、照明、太阳能利用系统等方面的应用市场潜力巨大。

优势

　　塑料光纤质轻、柔软，更耐破坏（振动和弯曲）。塑料光纤有着优异的拉伸强度、耐用性和占用空间小的特点。这些优点使得塑料光纤在汽车中成功应用尤为重要。一个典型的豪华车内部至少由几公里的铜线和铜缆，重量和成本大为增加。飞机、火车和其他所有交通工具莫不如此。

　　由于塑料光纤的大直径和数值孔径，光传导能力大。塑料光纤比铜类传输介质（双绞线和同轴电缆）有着高得多的带宽能力。传输的频率越高，运用塑料光纤的成本就越低。

　　塑料光纤的切割、布线、粘结、抛光和其他加工容易。由于有较大直径， 塑料光纤安装和与器件、光源、探测器等的连接变得容易和低成本，非人士也能胜任这些操作。准备塑料光纤的连接最多不超过1分钟，也不需要特别的工具。即使是最简单的剪刀也可以用来切割塑料光纤。塑料光纤收发模块使用650nm波长的红光，非常安全，使用者可见也容易判断光纤的连接是否成功。另外，塑料光纤的连接对端面藏留的灰尘和碎屑不敏感。

　　塑料光纤不产生辐射，完全不受电磁干扰和无线电频率干扰以及噪音的影响。 这一点对视频和音频的分流尤为重要，很显然这些干扰和噪音影响图像和服务的品质。塑料光纤可以和铜缆在同一管道里或同一线束并排铺放。塑料光纤不产生噪音，不会对目前的管网产生负面影响。

　　POF系统的成本低。据说用于家庭消费电子、家庭联网和汽车包括音响、DVD、VCR等的每个连接的成本低于20美金。所以这些器件都可以在一般商店里买到。

　　通过塑料光纤进行数据传输没有可能被窃听，这样塑料光纤在一些安全程度要求高的场合，就非常适用。

　　虽然石英光纤广泛用于远距离干线通信和光纤到户，但塑料光纤被称之为“平民化”光纤，理由是塑料光纤、相关的连接器件和安装的总成本比较低。在光纤到户、光纤到桌面整体方案中，塑料光纤是石英光纤的补充，可共同构筑一个全光网络。