塑料光纤国内研究进程
塑料光纤的研究始于二十世纪60年代。1968年美国杜邦公司用聚甲酯为芯材制备出塑料光纤,但光损耗较大。1974年日本三菱人造丝公司以PMMA和聚为芯材、以低折射率的氟塑料为包层开发出塑料光纤,其光损耗为3500dB/km,难以用于通信。
80年代日本的一些大企业和大学对低损耗塑料光纤的制备进行了大量的研究。1980年三菱公司以高纯MMA单体聚合PMMA,使塑料光纤损耗下降到100-200dB/km。1983年NTT公司开始用取代PMMA中的H原子,使光损耗可达到20dB/km,并可传输近红外到可见光的光波。
1986年,日本Fujitsu公司以PC为纤芯材料开发出SI型耐热POF,耐热温度可达135摄氏度,衰减达450dB/km。
1990年,日本庆应大学的小池助开发成功折射率渐变型的塑料光纤,芯材为含氟PMMA、包层为含氟,用界面凝胶技术制造。
该塑料光纤衰减在60db/km以下,光源650-1300nm,100m带宽3GHz,传输速率10Gb/s,超过了GI型石英光纤,并被广泛认为是高速多媒体时代光纤的新型光通信媒介。
1996年,人们纷纷建议以塑料光纤为基础建立极低成本的用户网ATM物理层;1997年,日本NEC公司进行了155Mbit/s的ATM、LAN的试验。
在2000年OFC会议上,日本ASAHI GLASS公司报道了氟化梯度塑料光纤衰减系数在850nm为41dB/km,在1300nm为33dB/km,带宽已达100MHz.km。用这种光纤成功地进行了50m、2.5Gbit/s的高速传输试验和70摄氏度长期热老化试验。实验结论为氟化梯度塑料光纤完满足短距离的通信使用要求。
塑料光纤的标准化
随着POF技术的日趋成熟,产品在通信系统中的应用量不断扩大,人们对塑料光纤的技术性能及标准化进行了深入的研究,并制订出相应的标准,为塑料光纤的产业化打下基础。
ATM论坛于1997年5月通过155Mb/s 塑料光纤和硬塑料包层的标准,标准规定;在传输距离为50米、用155Mbps速率传输时使用POF,在传输距离为100米时,使用硬塑料包层石英光纤。该标准中规定的一种POF是一种芯层和包层材料的折射率差很小的低数值孔径POF。这种POF的带宽特性随光入射条件的变化而变化,当全模激励时,传输距离为100m时为20MHz,带宽特性良好。
塑料光纤的前景
光纤照明是一种新型的照明技术。随着产品的成熟和新应用领域的发展,它将得到更广泛的应用。同时,随着大力普及,成本降低,产品更加成熟。让光纤照明尽快进入普通人的家中,为公众服务。
塑料光纤由于其芯径大、灵活性好,广泛应用于装饰照明和短距离信息传输领域。在装饰照明领域,塑料光纤照明是一种集环保、安全、节能、维护方便、效果于一体的新型装饰照明方式。由于塑料光纤的特点,光纤装饰照明广泛应用于广告、景观设计、娱乐场所、工业、、博物馆等特殊照明场合。这是21世纪装饰照明领域的照明方式。