《電子技術應用》
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塑料光纖發(fā)展前景展望
中技源塑料光纖
摘要:   現(xiàn)代社會,光纖通訊、光纖網絡已是不可缺少的主要通信方式,隨著通信事業(yè)的不斷發(fā)展,人們的生活也越來越依賴這些高科技技術。過去的二十年,社會的信息化,使大量的信息以爆炸的形式迅速產生,通過通信設備和通信光纜傳輸與交換到各地。
Abstract:
Key words :

  一、問題的提出
  
  現(xiàn)代社會,光纖通訊、光纖網絡已是不可缺少的主要通信方式,隨著通信事業(yè)的不斷發(fā)展,人們的生活也越來越依賴這些高科技技術。過去的二十年,社會的信息化,使大量的信息以爆炸的形式迅速產生,通過通信設備和通信光纜傳輸與交換到各地。
  
  目前,通信光纜所用的光纖,基本上都是采用石英系光纖,由高純度二氧化硅SO2加入適量摻雜組成的。石英(玻璃)光纖以其大容量、高速度、低損耗在城際網及城域網的干線中已被大量使用,成為遠距離傳輸信息的最佳選擇,其成熟的吉比特級別技術,已經得到廣泛應用。但是因為石英光纖的連接要求非常精密,不能有偏差,以及石英光纖柔性較差,在建筑物內布線時,對受力、彎曲等要求較多等原因,使得石英光纖不適應室內布線。所以,盡管石英光纖已在城際、城域網中大量使用,但在密集型用戶的局域網接入中,遇到了很大的困難,從而導致了所謂“最后一公里”問題的出現(xiàn)。也就是說,具有高速吉比特通信性能的石英光纖網絡,在到達“路邊”,“街邊”甚至小區(qū)的“樓邊”后,它就望洋興嘆了,不能到達局域網中的千家萬戶。計算機(電腦)和它就差這幾百米或一公里左右,卻享受不到吉比特級別的通信資源,致使當前的互連網電腦上傳及下載的速度仍然在10兆以下而不能進一步提高。
  
  二、塑料光纖的優(yōu)勢
  
  隨著科技的進步,光纖到戶的時代已經來臨,“最后一公里”問題即將被解決,這已經成為不可逆轉的趨勢。塑料光纖(POF)在這一過程中將扮演重要的角色。目前室內短距離信息傳輸媒介或技術主要有以下幾種:
  
  1、以基于銅導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
  
  該種技術比較成熟,但石英光纖芯徑很細(-10μm)導致連接困難而成本較高,光電子器件技術要求高、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
  
  此種技術在目前比較熱鬧門,世界各國對移動通訊的技術研究投入很大,技術也日新月異,相關產品更新?lián)Q代速度很快,但當數據無線傳輸技術應用于象室內、交通工具內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備投入等將會是其在短距離通信中應用的主要障礙。從現(xiàn)實實用和技術研究發(fā)展趨勢看,要克服銅導體和無線傳輸技術的缺陷,POF是實現(xiàn)短距離高速傳輸的優(yōu)先選擇目標。
  
  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)中心對準產生30μm的偏差也不會影響耦合損耗;
  
  *數值孔徑大(NA0.5左右),受光角θA可達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網絡在局域網系統(tǒng)中與其它傳輸介質相比,具有明顯的優(yōu)點:
  
  *POF對電磁干擾不敏感,也不發(fā)生輻射,不同數據速率下的衰減恒定,誤碼率可預測,能在電噪聲環(huán)境中使用;
  
  *其尺寸較長,可降低接頭設計中公差控制的要求,故成網成本較低等。
  
  將POF與目前成本低、室內接入使用最流行的銅介質作比較:
  
  目前SI型POF的使用成本與UTP-5電纜的相當,但傳輸性能和環(huán)境適當性比電纜好得多;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,與之配套的電子設備和連接器件價格昂貴。
  
  隨著POF制造技術和原材料制備技術的不斷進步,POF的生產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,國內及國際的相關技術進步很快,隨著生產規(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、塑料光纖的發(fā)展前景
  
  國內FTTH產業(yè)的發(fā)展,面臨進一步降低成本的壓力,其中接入線纜占FTTH實施成本的25%-30%。國內的FTTH接入,多采用烽火科技提出的FTTB+LAN方案,光纖只布設到樓宇,而樓宇內部仍采用傳統(tǒng)的雙絞線,雙絞線的原材料是銅,隨著國際銅價一路上揚,“光進銅退”成為必然趨勢。塑料光纖產業(yè)已經發(fā)展多年而市場規(guī)模仍然有限,如今在國內FTTH應用中發(fā)現(xiàn)了自己的機遇(國外的FTTH一般是光纖到每戶,塑料光纖機會很少),正在努力把自己打造成室內銅纜的替代品。
  
  華經縱橫通信產業(yè)研究中心認為,塑料光纖必將在我國FTTH產業(yè)中發(fā)揮重要的角色,未來十年將是我國光纖到戶的快速發(fā)展階段,更將是塑料光纖產業(yè)蓬勃發(fā)展的時期。
 

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