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塑料光纖及塑料光纖網(wǎng)絡(luò)的短距離通信的優(yōu)勢、塑料光纖的研究進(jìn)程及標(biāo)準(zhǔn)化以及應(yīng)用展望
（作者未知） 2009/7/30
一、引言
我們知道，在長距離通信中光纖早已唱起了主角，而在短距離如家庭內(nèi)、交通工具內(nèi)、辦公大樓及辦公室內(nèi)的通信和多媒體傳輸中光纖的運用目前卻還很少。但隨著INTENRET數(shù)據(jù)通信、視頻點播、可視電話、電視會議等多媒體業(yè)務(wù)的迅速擴大，對物理網(wǎng)絡(luò)的寬帶化、高速化提出了更高的要求，使光纖到戶和光纖到桌面的傳輸網(wǎng)絡(luò)逐步取代現(xiàn)有的光電混合形式成為最理想的傳輸網(wǎng)絡(luò)，為用戶提供寬帶高速的信息服務(wù)，從而推動了全光交換技術(shù)的不斷發(fā)展。在全光交換網(wǎng)絡(luò)中，為用戶提供寬帶高速的信息服務(wù)，從而推動了全光交換技術(shù)的不斷發(fā)展。在全光交換網(wǎng)絡(luò)中，石英光纖來說，傳輸帶寬和電磁兼容完全能滿足使用要求，且網(wǎng)絡(luò)技術(shù)很成熟，便熔接及器件成本高使其作為接入媒介主力受到限制。而塑料光纖在高速短距離通信傳輸中成本也對稱電纜相當(dāng)，在100米范圍內(nèi)傳輸帶寬可達(dá)數(shù)GHz，且易連接，可撓性好、易于彎曲等優(yōu)勢，盡管目前其系統(tǒng)性能還處于研究或應(yīng)用初期階段，但它在未來短距離通信中所擔(dān)當(dāng)?shù)慕巧遣豢珊鲆暎趦r格及性能上的優(yōu)勢，使其在網(wǎng)絡(luò)全光化中入戶接入方面的應(yīng)用具有廣泛的前景。
二、塑料光纖及塑料光纖網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢
目前室內(nèi)短距離信息傳輸媒介或技術(shù)主要有以下幾種：
1、以基于銅導(dǎo)體的對絞線的同軸電纜
這一種使用成本低且滿足現(xiàn)實需求而使用最多，但若滿足用戶將來對帶寬和速率的更高要求，需要為克服電磁干擾、信息保密、擴大帶寬、提高傳輸速率、保證傳輸距離等投入很高的研究資金，使用成本也因使用昂貴復(fù)雜的電子裝置而變得很高，綜合競爭力降低。
2、單模和多模石英光纖
該種技術(shù)比較成熟，但石英光纖芯徑很細(xì)（-10μm）導(dǎo)致連接困難而成本較高，光電子器件技術(shù)要求高、價格昂貴，其易脆斷和彎曲損耗限制其在狹窄空間中安裝使用。
3、紅外及短距離移動通信等無線技術(shù)
此種技術(shù)在目前比較熱鬧門，世界各國對移動通訊的技術(shù)研究投入很大，技術(shù)也日新月異，相關(guān)產(chǎn)品更新?lián)Q代速度很快，但當(dāng)數(shù)據(jù)無線傳輸技術(shù)應(yīng)用于象室內(nèi)、交通工具內(nèi)這樣的短距離通訊時其使用成本就比較高，且電磁干擾問題、環(huán)境影響問題、傳輸帶寬和速率問題，或為解決這些問題所必須的高研究成本和昂貴的使用設(shè)備投入等將會是其在短距離通信中應(yīng)用的主要障礙。從現(xiàn)實實用和技術(shù)研究發(fā)展趨勢看，要克服銅導(dǎo)體和無線傳輸技術(shù)的缺陷，POF是實現(xiàn)短距離高速傳輸?shù)膬?yōu)先選擇目標(biāo)。
塑料光纖（POF）與石英光纖相比，具有以下優(yōu)點：
*模量低，芯徑大（0.3-1.0mm），接續(xù)時可使用簡單的POF連接器，即使是光纖接續(xù)中心對準(zhǔn)產(chǎn)生30μm的偏差也不會影響耦合損耗；
*數(shù)值孔徑大（NA0.5左右），受光角θA可達(dá)60°，而石英光纖只有16°，可用便宜的LED，并且耦合效率高；
*撓曲性好，易于加工和使用；
*在可見光區(qū)有低損耗窗口；
*重量輕；
*成本及加工費用低。
POF網(wǎng)絡(luò)在局域網(wǎng)系統(tǒng)中與其它傳輸介質(zhì)相比，具有明顯的優(yōu)點：
*POF對電磁干擾不敏感，也不發(fā)生輻射，不同數(shù)據(jù)速率下的衰減恒定，誤碼率可預(yù)測，能在電噪聲環(huán)境中使用；
*其尺寸較長，可降低接頭設(shè)計中公差控制的要求，故成網(wǎng)成本較低等。
現(xiàn)將POF與目前成本低、室內(nèi)接入使用最流行的銅介質(zhì)作比較：
目前SI型POF的使用成本與UTP-5電纜的相當(dāng)，但傳輸性能和環(huán)境適當(dāng)性比電纜好得多；同軸電纜的傳輸性能比較好，但使用距離最大90米，電纜外徑大，也不易彎曲，影響安裝使用，與之配套的電子設(shè)備和連接器件價格昂貴。
隨著POF制造技術(shù)和原材料制備技術(shù)的不斷進(jìn)步，POF的生產(chǎn)成本還會不斷的降低；從目前的激光器、光電子集成器件、連接器的發(fā)展情況看，國內(nèi)及國際的相關(guān)技術(shù)進(jìn)步很快，隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，相信發(fā)送接收器件的成本會有較大幅度的下降，使POF在接入通信中更具優(yōu)勢。
三、塑料光纖國內(nèi)研究進(jìn)程
塑料光纖的研究始于二十世紀(jì)60年代。1968年美國杜邦公司用聚甲基丙烯酸甲酯為芯材制備出塑料光纖，但光損耗較大。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。
80年代日本的一些大企業(yè)和大學(xué)對低損耗塑料光纖的制備進(jìn)行了大量的研究。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。1983年NTT公司開始用氘取代PMMA中的H原子，使最低光損耗可達(dá)到20dB/km，并可傳輸近紅外到可見光的光波。
1986（未完，下一頁）
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