塑料光纤研究与发展
- 格式:doc
- 大小:58.00 KB
- 文档页数:15
高分子材料—塑料标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]有机高分子材料的发展与应用论文摘要:材料在我们身边可谓是无处不在,而塑料在所有材料中用途是非常广泛的。
塑料以其优越的特性成为21世纪的宠儿,被广泛应用于各个领域。
虽然塑料对环境造成了危害,但塑料制品在我们生活中的作用是不容忽视的,而塑料也不会被其他材料替代,因为塑料有其优越的性能。
下面我就塑料的定义、特性、用途以及塑料的历史和新型塑料的发展作一下简单的介绍,以下是对塑料的分类论述。
关键词:塑料、塑料的定义、塑料的分类、塑料的特征、降解塑料、导电塑料、塑料光纤。
前言:随着塑料工业技术的迅速发展,当前世界塑料总产量已超过亿吨,其用途已渗透到国民经济各部门以及人民生活的各个领域,已和钢铁、木材、水泥并列成为四大支柱材料。
但随着塑料产量的不断增长和用途的不断扩大,其废弃物中塑料的重量比已达10%以上,体积比则达30%左右,它对环境的污染、对生态平衡的破坏已引起了社会的极大关注,为此,高效的塑料回收利用技术和降解塑料的研究开发已成为塑料工业界、包装工业界发展的重要发展战略,而且成为全球瞩目的研究开发热点。
一、塑料的定义塑料是指以树脂(或在加工过程中用单体直接聚合)为主要成分,以增塑剂、填加剂、润滑剂,着色剂等添加剂为辅助成分,在加工过程中能流动成型的材料。
塑料主要有以下特性:①大多数塑料质轻,化学稳定性好,不会锈蚀;②耐冲击性好;③具有较好的透明性和耐磨耗性;④绝缘性好,导热性低;⑤一般成型性、着色性好,加工成本低;⑥大部分塑料耐热性差,热膨胀率大,易燃烧;⑦尺寸稳定性差,容易变形;⑧多数塑料耐低温性差,低温下变脆;⑨容易老化;⑩某些塑料易溶于溶剂。
二、塑料的分类塑料的分类体系比较复杂,各种分类方法也有所交叉,按常规分类主要有以下三种:一是按使用特性分类;二是按理化特性分类;三是按加工方法分类。
1、按使用特性分类根据名种塑料不同的使用特性,通常将塑料分为通用塑料、工程塑料和特种塑料三种类型。
光纤发展历程光纤是一种用于传输光信号的纤维状材料,它由一种或多种玻璃或塑料组成。
光纤作为一种重要的信息传输媒介,已经在通信、医疗、军事等领域得到广泛应用。
它的发展历程可以追溯到20世纪60年代,经历了多个阶段的演进和技术突破。
20世纪60年代,光纤的概念首次被提出。
当时,人们开始探索将光信号传输到长距离的可能性。
1966年,美国物理学家Charles Kao首次提出了用玻璃纤维传输光信号的理论,并预测了光纤在通信领域的潜力。
这一理论奠定了后来光纤通信技术的基础。
70年代,光纤的实际应用开始出现。
1970年,美国斯内尔研究所的工程师们成功地制造出了一根直径为80微米的光纤,实现了光信号的传输。
随后的几年里,光纤的质量得到了极大的提升,光纤的损耗也逐渐降低。
1977年,美国贝尔实验室的科学家们成功地将光纤应用于电话通信,完成了世界上第一次商业化的光纤通信试验。
80年代,光纤通信技术开始得到广泛应用。
随着光纤技术的成熟和光纤的商业化生产,光纤通信逐渐取代了传统的铜线通信。
光纤通信的优势在于它可以传输更大带宽的信号,并且信号的传输距离更远。
这使得光纤通信成为了信息传输领域的主流技术。
90年代,光纤通信技术得到了进一步的突破。
1996年,美国贝尔实验室的科学家们成功地实现了光纤的全光网络,使得光纤通信的速度和容量得到了大幅提升。
这一突破开启了光纤通信技术的新时代,为信息时代的到来奠定了基础。
21世纪以来,光纤通信技术继续发展。
随着互联网的普及和数据传输量的不断增长,人们对光纤通信的需求也越来越大。
为了满足这一需求,科学家们不断研发新的光纤材料和技术,以提高光纤通信的速度和稳定性。
目前,光纤通信已经成为了全球信息传输的主要方式,各国都在积极推动光纤网络的建设。
总结起来,光纤的发展历程经历了从理论到实践的过程,从最初的概念提出到商业化应用,再到全光网络的实现,光纤通信技术不断突破和创新,为人们的生活带来了巨大的改变。
罗森伯格汽车用POF塑料光纤介绍
随着人们对汽车内通讯、娱乐和信息交换要求的不断提高,相应的车内数据传输连接系统包括其国际标准诸如D2B,MOST,Byte Flight,MML等应运而生。
其中MOST汽车标准协会是由B M W,D a i m l e r C h r y s l e r,H a r m a n/B e c k e r和O A S I S S i l i c o n S y s t e m s在1998年建立的,罗森伯格在2004年初成为其会员之一。
随着MOST标准的诞生,塑料光纤(POF)也得以被广泛采用,成为MOST系统的主要传输介质。
罗森伯格生产提供符合MOST汽车协会标准的塑料光纤连接线。
塑料光纤具有高带宽、无串扰、价格低廉,没有无线电波和电磁干扰的优点,MOST专用塑料光缆配以符合MOST标准的插针、壳体、壳体盖、防尘帽、波纹管等而组成了一根完整的塑料光纤连接线。
罗森伯格使用自动化的MOST塑料光纤专用生产线,其技术水平、生产自动控制水平属国际一流。
可以完成放线、光缆印字、切线、剥线、盘绕、光纤端面处理、激光焊接、衰减测量和包装等全套生产过程。
同时配以MOST专用塑料光纤质量控制设备,包括数字显微镜和照相机、光纤高度测量仪、损耗测试仪、拉力测试仪和计算机控制集成控制输出仪等对生产出的成品进行质量监控。
所有塑料光纤线(POF)都经过100%的工厂测试。
塑料光纤特性研究及其应用摘要:塑料光纤是由高折射率的高聚物芯层和低折射率的高聚物包层所制成的光导纤维。
塑料光纤的研究己经历30年之久,最早的塑料光纤是美国杜邦公司于1968年开发的聚甲基内烯酸甲酯阶跃型塑料光纤。
最初生产的塑料光纤由于衰减大、色散大,带宽远远不能满足高速数据通信的要求,它仅仅用于照明、汽车车灯监控等非通信领域。
随着高聚物材料的合成工艺,改性方法等技术的发展,使得塑料光纤的芯、包材料的选择,制造工艺方法,性能的改善等方面得以长足发展,现今塑料光纤己达到成熟生产和实用化水平。
现在研制的新型氟树脂塑料光纤(POF)的传输速率为2. 5 Gbit/s,传输距离达200 m,其性能与现存的石英多模光纤技术性能完全接近,充分展示了塑料光纤的魅力和应用前景。
这种塑料光纤可以取代石英多模光纤应用到光纤入户的局域网建设中,市场潜力巨大。
塑料光纤与石英光纤相比,塑料光纤在高速短距离通信网络中具有显著的竞争优势,它在100~1 000 m范围内带宽可达数GHz,而成本与对称电缆相当同时塑料光纤具有加工容易、弯曲性能好、连接分路简单、操作简便、价格便宜、可以采用可见光作光源等一系列优点。
塑料光纤制备技术的不断提升正不断提升这塑料光纤的品质,在汽车,局域网,甚至战斗机等高速短距离通信要求较高,传输距离不高的地方,塑料光纤起着举足轻重的地位。
关键词:市场现状制备方法市场前景特性研究应用领域目录前言: (2)1.塑料光纤市场现状及前景 (2)1.1塑料光纤发展过程及前景 (2)1.2塑料光纤主要市场现状 (3)1.2.1汽车工业 (3)1.2.2.消费电子 (3)1.2.3工业控制总线系统 (4)1.2.4互连网 (4)2.塑料光纤的材料及性能 (5)2.1.塑料光纤的皮层材料 (5)2.2塑料光纤的芯材料 (5)2.3塑料光纤的性能 (6)3塑料光纤的制备技术及比较 (9)3.1塑料光纤制备技术 (9)3.1.1棒管法 (9)3.1.2共挤法 (10)3.1.3连续聚合纺丝法 (10)3.2.POF制备方法比较 (10)总述: (11)致谢: (11)参考文献: (11)前言:为了满足局域网用户的要求,各网络运营商都在积极发展自己的短距离高速传输系统。
我国光纤光缆产业发展趋势我国光纤光缆产业发展趋势引言:随着信息技术的迅猛发展,光纤光缆作为信息传输的重要媒介,在我国的发展态势也越来越明显。
本文将对我国光纤光缆产业的发展趋势进行分析,探讨其未来的发展方向和机遇。
一、光纤光缆产业的背景和现状1. 光纤光缆产业的定义和作用光纤光缆是利用光导纤维作为传输媒介的通信线路,可以高速、高质量地传输信息。
在现代通信网络中,光纤光缆被广泛应用于长距离、高速传输的领域,成为信息高速公路的重要组成部分。
2. 光纤光缆产业的起源和发展历程我国光纤光缆产业的发展可以追溯到20世纪80年代,当时国内的通信网络仍然以铜缆为主。
随着改革开放的进一步推进,我国的通信行业开始对外开放,引入了国外的光纤光缆技术。
随着技术的进步和市场的需求,光纤光缆产业在我国得到了快速发展,成为了通信行业的关键支撑。
3. 光纤光缆产业的现状和市场规模目前,我国光纤光缆产业已经成为世界第一大生产国。
根据中国光纤光缆产业协会的数据,我国光纤光缆的年产量已经超过1亿公里,市场规模超过1000亿元。
我国的光纤光缆产品不仅在国内市场上有很大份额,在国际市场上也有较高的竞争力。
二、光纤光缆产业发展的机遇与挑战1. 信息技术的快速发展为光纤光缆产业带来机遇随着云计算、大数据、5G等新兴技术的出现,对传输速度、带宽需求的提升使得光纤光缆产业具备了更广阔的市场前景。
这些新技术的应用都需要光纤光缆来进行信息传输,因此可以预见,随着新技术的推广和普及,光纤光缆产业将迎来新一轮的发展机遇。
2. 竞争的加剧和市场饱和度带来的挑战随着我国光纤光缆产业的迅猛发展,市场上的竞争也越来越激烈,各大企业为了争夺市场份额,进行了价格战和服务的提升。
同时,由于市场的饱和度增加,企业的利润空间也越来越小,这将对光纤光缆产业的发展带来一定的压力。
三、光纤光缆产业发展的趋势和方向1. 技术创新是产业发展的关键光纤光缆产业要保持竞争力,就必须不断进行技术创新。
2024年光纤市场分析现状1. 引言光纤作为一种高速、高带宽传输媒介,在通信和网络领域发挥着重要作用。
随着科技的进步和数字化时代的到来,光纤市场迎来了新的发展机遇。
本文将对光纤市场的现状进行分析。
2. 光纤市场规模与增长趋势根据市场研究机构的数据,全球光纤市场规模持续增长。
据预测,到2025年,全球光纤市场规模将达到XX亿美元。
这主要得益于数字化转型和高速宽带需求的增加。
在亚太地区,光纤市场呈现出快速增长的趋势。
亚太地区的光纤市场规模在过去几年中保持了XX%的年均增长率,成为全球光纤市场的重要增长动力。
3. 光纤市场应用领域光纤广泛应用于通信、互联网、数据中心、医疗、工业等领域。
在通信领域,光纤作为主要的传输媒介,被用于长距离、大容量的通信网络。
光纤的高速传输和低延迟特性,使其成为移动通信和宽带接入的理想选择。
在互联网领域,光纤扮演着承载互联网数据流量的重要角色。
光纤的高带宽和稳定性,为互联网用户提供了更好的上网体验。
在数据中心领域,光纤连接用于数据中心内和数据中心之间的高速传输。
光纤在数据中心内部通信和跨数据中心通信中的应用越来越广泛。
在医疗领域,光纤被用于医学成像、激光手术等应用。
光纤的细小和柔性使其成为传输光信号的理想选择。
在工业领域,光纤被用于工业自动化、监测、传感等应用。
光纤的抗干扰性和高可靠性使其在工业环境中得到广泛应用。
4. 光纤市场发展趋势随着科技的进步,光纤市场将继续迎来新的发展机遇。
首先,5G的商用推动了光纤市场的发展。
5G时代对传输速度和容量提出了更高要求,光纤得以应用于5G基站与数据中心之间的连接。
其次,人工智能和云计算的兴起催生了光纤市场的增长。
人工智能和云计算需要大量数据传输和处理,而光纤的高带宽和低延迟特性能够满足这一需求。
此外,光纤市场还面临着一些挑战。
如光纤成本较高、基建投入较大、技术更新较快等。
但随着技术和市场的成熟,这些挑战将逐渐克服。
5. 结论光纤市场在数字化时代发挥着重要作用,充满了发展机遇。
光纤光缆市场分析现状引言随着信息技术的飞速发展,光纤光缆渗透到各个行业中,成为信息传输的重要基础设施。
本文旨在分析当前光纤光缆市场的现状,探讨其发展趋势和未来的机遇与挑战。
光纤光缆市场概述光纤光缆作为现代通信领域的主要传输介质,具有高速、大容量、低损耗等优势,被广泛应用于电信、广电、互联网等领域。
目前,全球光纤光缆市场规模不断扩大,市场竞争也趋于激烈。
光纤光缆市场主要驱动因素1. 超高速宽带需求增长随着数字化时代的到来,人们对宽带互联网的需求不断增长。
光纤光缆能够提供更高速、更稳定的互联网连接,满足人们对大容量数据传输的需求,因此受到用户的青睐。
2. 5G技术的推动5G通信技术的广泛应用将带来更多的数据传输需求,光纤光缆作为5G网络的基础设施之一,将得到进一步的发展和应用。
3. 物联网的发展随着物联网技术的不断成熟和应用场景的增加,对传输速度、稳定性和延迟要求也越来越高,光纤光缆作为物联网的重要传输介质,市场需求将持续增长。
光纤光缆市场的竞争格局1. 国内市场中国光纤光缆市场具有规模大、需求旺盛、产业链完善等特点。
目前,国内市场主要由几家大型企业垄断,例如中兴通讯、华为等公司,它们在技术研发、生产、市场渠道等方面具有优势。
2. 国际市场国际市场上光纤光缆行业的竞争主要来自欧美等发达国家的企业。
这些企业在技术和品牌上有一定的优势,但也面临着来自中国等新兴市场的竞争压力。
光纤光缆市场的机遇与挑战1. 机遇•技术升级和创新带来的机遇:随着通信技术的不断发展,光纤光缆产品也在不断升级和创新,具备更好的性能和适应力。
•市场需求的增长使得光纤光缆行业有更多的机遇。
2. 挑战•技术竞争激烈:光纤光缆行业技术迭代更新快,需要不断投入大量的研发和创新,以应对市场的竞争压力。
•成本控制的挑战:虽然光纤光缆具有很高的传输性能,但其制造和布线成本较高,如何在提供高质量产品的同时降低成本是一项挑战。
结论光纤光缆市场在宽带需求增长、5G技术推动和物联网的发展等因素的支持下,持续保持较快的发展势头。
光纤通信技术的研究现状与发展趋势随着信息时代的到来,通信技术的发展已成为国家战略和经济发展的重要支撑。
在众多通信技术中,光纤通信技术以其巨大的通信带宽和高速可靠的传输速度,成为目前最为先进的通信技术之一,广泛应用于通信网络、数据中心、高清视频传输等领域。
一、光纤传输技术的发展历程光纤通信技术起源于20世纪60年代初期,当时科学家们开始尝试利用光信号传输信息。
1970年代,光纤通信得到进一步发展,其通信速度更是达到了每秒数百兆位的水平,再到80年代,光纤通信技术已经成为商用网络的通信标准。
而在90年代末期,光纤通信技术则被大规模使用于互联网、手机网络和有线电视领域,8兆,34兆,155兆三种速率牢牢占据了主流地位。
而时至今日,光纤传输技术已经发展到了每秒T范围,甚至更高的级别,将传输速度推向了前所未有的高度。
二、光纤通信技术的技术优势相比于传统的有线传输技术,光纤通信技术得到了极大的发展和新突破。
光纤传输技术具有传输速度快、带宽大、抗电磁干扰、可靠性高、保密性好等优势,主要包括以下几个方面:1、高速率:光纤传输技术可以在非常短的时间内通过巨大的带宽进行数据传输,这一优势为整个数字社会的前进提供了重要的支撑。
2、稳定可靠:光纤传输技术能够实现长距离的传输,而不受距离影响;同时,它还不会受电磁干扰和同轴电缆的交叉干扰。
3、生命长,性价比高:光纤传输技术的寿命长达数十年,这相比于其他传输技术具备极大的优势;同时它需要更少的维护和更少的能源,更加节省地球上的宝贵资源。
三、光纤传输技术发展趋势在当今数字时代,信息的产生、传输、存储和计算的速度都在不断加快。
因此,如何提高通信传输速度和数据传输的效率成为新时期光纤通信技术的关键问题。
从技术角度,光纤传输技术未来的发展趋势主要有以下几个方面:1、以太网技术的升级:随着视频、云计算、物联网革命的不断推进,以太网技术也必须不断升级。
例如结合40GBASE-SR4带宽的高速光纤通信技术,将是未来数据中心十分优秀的选择;2、光子编码技术的推广:随着量子信息技术的发展,依托光子编码技术的数据传输方式正在变得越来越重要。
光纤新技术研究与发展————塑料光纤发展与前景展望目录1. 摘要 (3)1.1 关键词 (3)2. 塑料光纤的发展历程 (4)3. 塑料光纤的发展原理 (6)4. 塑料光纤的优缺点 (7)5. 塑料光纤的应用 (8)6. 塑料光纤的性能 (8)7. 塑料光纤的发展前景 (9)8. 参考文献 (10)1.摘要简单叙述塑料光纤的发展历程,它的应用范围以及现在塑料光纤的现状,并对塑料光纤的发展前期进行展望!1.1 关键词:塑料光纤(POF),传输损耗,折射率塑料光纤(GI2POF),采用吸附分离,传输带宽2.塑料光纤的发展历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基丙烯酸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和聚苯乙烯为芯材、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。
●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公司开始用氘取代PMMA中的H原子,使最低光损耗可达到20dB/km,并可传输近红外到可见光的光波。
●1986年,日本F富士通公司以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教授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入户的新型光通信媒介;●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。
●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全能满足短距●2000年7月,日本ASAHI GLASS公司称,该公司实施庆应大学的GI-POF技术商品化,采用全氟化聚合物CYTOP制造GI 光纤,命名为GI-GOF,商品名为Lucina,衰减速率3Gb/s,带宽大于200MHz.km。
●2001年下半年是欧洲塑料光纤工业发展的重要阶段,在这段时间内建立了欧洲塑料光纤检验和测量的新发展方针。
世界上第一个专用塑料光纤应用中心(POFAC)在德国Nuremberg落成。
德国采用塑料光纤已经研制成功了多媒体总线系统MOST(24Mbit/s),并且有几家轿车制造商已把该系统引入到自己的产品上。
德国宝马公司(BMW)在其新的7个系列产品中开创了使用100m塑料光纤的记录。
欧洲2001年塑料光纤学术交流会和欧洲光纤通信会议同时在荷兰的阿姆斯特丹举行。
德国汽车工业不仅推动了塑料光纤的应用,而且也推动了塑料光纤检验和测量标准的建立。
塑料光纤在耐热性方面的最新实用进展为:日本JSR 与旭化株式会社联合发展耐热透明树脂ARTON (norbornene,冰片烯)制造的SI-POF ,耐热170摄氏度,预计2001年上半年即可供应汽车市场。
3.塑料光纤的原理塑料光纤的工作原理为:当光线以一定角度从光密介质射向光疏介质时,就会发生光线在界面上的全反射,光线重新折回光密介质中,光纤就是利用全反射的原理将光从一端传至另一端的。
构成塑料光纤的材料有两种,高折射率和低折射率的两种透明聚合物,而且低折射率的材料必须完整地包住高折射率的材料,即皮材必须包覆住芯材。
塑料光纤的芯材和皮材必须满足以下几个条件:(1)两者都是透明的无定型聚合物,具有耐高温性和强韧性;(2)两者的折射率之差应满足 05.0n n ≥-皮芯的条件,以确保有一定的受光角;(3)两者具有良好的匹配性,界面粘接性良好。
4. 塑料光纤的优点与缺点众所周知,石英玻璃光纤以其衰减小、带宽高等优点被用作远距离、高速率、大容量公用网的光传输介质。
石英玻璃光纤以其原料纯洁、制造复杂、价格昂贵、接续困难等缺点制约了其大量用作短距离接入网光传输介质。
正是为降低短距离接入网中光纤网络终端用户的光纤接入成本(即传输介质、接续施工等),日本、美国等发达国家的一些大学和公司已研究出新一代短距离光传输介质——塑料光纤。
塑料光纤的优点:制造简单、价格便宜、接续快捷等。
故其最适宜作为局域网中短距离通信、有线电视网、室内计算机之间的光传输介质。
本文简明扼要的阐述塑料光纤的研究历程、研究要点、光纤性能、系统应用,以飨读者。
研究历程70年代初,美国杜邦公司开始了数据通信用塑料光纤的基础研究工作。
1987年,美国杜邦公司将其拥有的所有塑料光纤产品专利全部出售给日本三菱人造丝株式会社。
三菱人造丝株式会社继续进行塑料光纤产品开发和推广应用工作。
同年,法国塑料光纤联合集团研制出的阶跃折射率分布塑料光纤,其带宽为5MHz.km.1990年日本庆应大学小池康博宣布研制出带宽为3GHz.km的梯度折射率分布的塑料光纤。
1992年,美国IBM公司的Bates提出了在100m长的阶跃折射率分布塑料光纤...5. 塑料光纤的应用塑料光纤早在上世纪60年代就获得应用。
由于受当时技术条件的限制,塑料光纤的损耗较大、寿命较短、传输性能和物理化学性质等也不够稳定,主要用于传光、照明、传相等非通信方面。
随着光纤新材料、新型光纤结构以及新理论和新技术等的不断开发应用,现在的塑料光纤已能用于短距离、高速率的数据传输系统。
塑料光纤在未来家庭智能化、办公自动化、工业控制网络化、车载机载通信网和军事通信网的数据传输中具有重要地位。
利用塑料光纤可以组成家庭网络,把家用PC、娱乐设施、数字设备、家庭安全设备连成网络,达到家庭自动化和远程控制管理,提高生活质量,还可以实现办公设备的联网,实现远程办公。
塑料光纤由于重量轻且耐用,可以将车载机通信网络和控制系统组成一个网络,将微型计算机、卫星导航设备、移动电话、传真等外设纳入机车整体设计中,旅客还可通过塑料光纤网络在座位上享受音乐、电影、视频游戏、购物、Internet 等服务。
但是,从塑料光纤自身的特点来看,塑料光纤的应用领域以短距离、中小容量通讯系统比较合适,可作为大容量、长距离石英单模光纤的补充,共同构成完整的光信息网络有线传输系统。
随着计算机和自动控制技术的高速发展,工业自动化水平提高到一个崭新的高度。
工业自动化根据其特点和使用方向可分为过程控制自动化、面向生产和制造业的自动化以及自动化测量系统(工业测量仪表)。
这些工业自动化系统的建立和发展都有一个共同特点,即由直接控制系统向集散型控制系统发展,而这种集散型控制系统的发展都是以各种工业网络为基础。
通过这些形形色色的工业总线系统,各种工业设备构成一个既分散又统一的整体。
对塑料光纤来说,工业控制总线系统是其最稳定和最大的市场之一。
通过转换器,POF 可以与RS232、RS422、100Mbit/s以太网、令牌网等标准协议接口相连,从而在恶劣的工业制造环境中提供稳定、可靠的通信线路,高速传输工业控制信号和指令,避免了因使用金属电缆线路受电磁干扰而导致通信中断的危险。
在军事通信上,塑料光纤也得到了进一步开发,用于高速传输大量的敏感、保密信息,如利用塑料光纤重量轻、可绕性好、连接快捷、适用于在身佩带的特点,用于士兵穿戴式的轻型计算机系统,并能够插入通信网络下载、存储、发送、接受关键任务信息,且可在头盔显示器中显示。
6. 塑料光纤的性能单信道传输试验的最新记录是在PFGI-POF上实现了2.5 Gbit/s、550 m的数据传输试验。
在这个试验中所用的光源是工作波长为1 310nm的商用通信激光器,即分布反馈(DFB)激光器。
在接收机端,采用InGaAs APD作为接收机。
在接收机与PFGI-POF之间,采用非常敏感的大有源面积(直径为80 μm)的InGaAs APD与PFGI-POF 互联,这样有利于减小连接损耗。
在发射机端,从DFB激光器发出的光采用对接耦合方法,通过单模光纤尾纤注入大芯径PFGI-POF。
这种耦合方法的耦合损耗小于0.1 dB。
这个试验用的DFB激光器的平均输出功率是0.4dBm。
在误码率为10-9下,2.5 Gbit/s时的接收机灵敏度是-28.4dB m。
在工作波长为1 310nm 处,550m长PFGI-POF的衰减系数是16.3dB。
由于PFGI-POF的多模色散作用,接收机灵敏度会降低4.4 dB。
对于工作波长为1 310nm的DFB激光器,光源的调制光谱宽度小于0.1nm。
7.塑料光纤的发展前景塑料光纤用于短距离通信的局域网和接入网的前景不可估量,从塑料光纤技术的发展历程看,还有许多问题需待进一步研究解决。
主要有以下几个方面:进一步降低传输损耗。
塑料光纤的传输损耗由初期聚甲苯丙烯酸甲酯(PMMA)芯光纤的1000dB/km以上到现在氟化物芯光纤的15dB/km左右,降低了近100倍。
塑料光纤的传输性能以及耐热性、耐湿性、耐酸碱性等物理化学稳定性方面都获得了大幅度的提高。
随着研究的不断深入,其损耗还将进一步减小,如采用吸附分离等先进的单体精制技术,引入高折射率,掺入量的折射率修正剂,以及开发新型全氟化聚合物等。
进一步增大传输带宽。
塑料光纤的带宽由最初的渐变折射率塑料光纤(SI2POF)的几个MHz增加到现在的梯度折射率塑料光纤的数个GHz,提高了近3个数量级。
由于氟化物塑料光纤的材料色散很小,因此通过优化光纤芯区折射率的分布形式,创造新型的光纤结构,进一步降低模间色散,采用空分复用和波分复用等技,塑料光纤的传输带宽可望达到10 GHz·km以上。
参考文献:[1] 王田虎. 塑料光纤的现况与实用化动向[J]. 有线电视技术, 2005, (12) .[2] 毛海涛,. 塑料光纤及其应用[J]. 现代物理知识, 2004, (05) .[3] 张洁,郝晓东. 塑料光纤研究概况[J]. 化学推进剂与高分子材料, 2005, (02) .[4] 赵宏,李勇,熊登科,董会奇. POF(塑料光纤)原理及应用[J]. 西部广播电视, 2006, (07) .[5] 李庆春,信春玲,. 塑料光纤成型技术及应用前景展望[J]. 上海塑料, 2005, (01) .[6] 张洁,郝晓东. 塑料光纤的研究概况[J]. 上海化工, 2005, (04) .[7] 刘天山. 塑料光纤(POF)的发展及其应用[J]. 应用光学, 2004, (03) .[8] 廖小平. 塑料光纤的优点及应用[J]. 中国西部科技, 2005, (22) .。