главная   оптика   волоконная оптика   спектроскопия   лазеры   лазерные системы
 
     
 
Оптика
Волоконная оптика /
  Распространение света в оптоволокне
  Изготовление и структура оптоволокна
  Методы изготовления оптоволокна
  Сердцевина (ядро) оптоволокна
  Различные типы оптических волокон
  Импортозамещение оптоволокна (информация на 2015 год)
  Волоконные лазеры и усилители
  Приборы и устройства на основе оптоволокна
  Оптоволоконная связь
  Комплектующие и оборудование для работы с оптоволокном
Спектроскопия
Лазеры
Лазерные системы
Телекоммуникации и связь
 
Выставки и конференции
Новости науки и лазерной техники
 
О проекте
Ссылки

 

Пластиковое оптоволокно

Перевод Натальи Голубевой

По материалам интернет-энциклопедии www.rp-photonics.com

Аббревиатура: ПОВ

Определение: оптоволокно, сделанное из полимерных материалов
Пластиковое оптоволокно  – это оптоволокно, сделанное из полимерных материалов. Хотя пока такое оптоволокно не может достичь показателей стеклянных волокон в различных аспектах, таких как (потери при распространении) и способность передачи информации, они очевидно более стойкие и являются более дешевым решением в некоторых сферах применения.  Типичная сфера применения – оптическая передача данных на небольшие расстояния, к примеру, дома, машины, промышленные предприятия, где простота использования и повышенная стойкость выгодны, а более высокие потери при распространении приемлемы. ПОВ также используются в освещении,  для доставки света, который генерируется с помощью светодиодов.
(PMMA акриловый),  полистирол и поликарбонаты часто используются для дешевого массового применения. Как типичный пример,  ПОВ может иметь акриловую (PMMA) сердцевину, окруженную фторированной оболочкой, имеющее более низкий коэффициент преломления. Как альтернатива, повышающее коэффициент преломления допирующее вещество может быть подмешано к сердцевине оптоволокна. Для больших потоков информации, тем не менее, предпочтительны определенные перфторированные полимеры, такие как полиэфир (perfluoro-butenylvinyl), так как они имеют намного меньшие потери при распространении и могут быть использованы для больших длин волн,  где применяются те же передатчики и приемники, что и для стеклянных волокон.
Инновационное, но все еще не широко используемое решение – реализация фотоннокристаллических волокон с применением пластиковых материалов.
Производство
Пластиковое оптоволокно может быть получено из заготовок путем простого процесса, который  часто применяется для получения кварцевых волокон, но только с меньшей температурой нагрева - около 200 °С. Заготовка может быть изготовлена из полой трубки материала оболочки, которая потом заполняется жидкой смесью мономеров и некоторых реагентов для сердцевины.  Как альтернатива, специальная примесь (добавка, легирующая присадка, диффузант) может быть применена с внутренней стороны трубки, диффундирована в материал, после чего она осядет на трубке.  Такие процессы могут быть подобраны для получения различных значений показателя преломления.
Альтернативным методом изготовления является экструзионный. Эта техника изначально  была использована для оптоволокна РММА со ступенчатым показателем преломления, но также существуют варианты и для перфторированных материалов.  Несмотря на то, что только два  разных полимерных материала могут быть введены в  экструдер (червячную машину; шприц-машину), необходимая конфигурация показателя преломления может  быть получена с помощью тщательно контролируемого  процесса диффузии.
Сравнение со стеклянным оптоволокном
Пластиковое оптоволокно  сильно отличается от стеклянного оптоволокна  во многих аспектах:
Часто  ПОВ имеют минимум потерь в видимом диапазоне длин волн или в области инфракрасного излучения (<1/3 µm) в  случае с перфторированными материалами. Для сравнения, кварцевые волокна имеют минимум потерь при >1.5 µm,  а некоторое другое стеклянное оптоволокно и при больших длинах волн.  
Стандартные  ПОВ имеют высокие потери при распространении сигнала, к примеру 50 или 100 децибел/км, тогда как потери в кварцевом волокне могут достигнуть некоторых децибел/км. (многомодовые волокна) или даже значительно ниже 1 децибела/км (одномодовые волокна). Поэтому, передача данных по ПОВ ограничена намного более короткими расстояниями. 
ПОВ -  обычно многомодовые волокна  с большим ядром (диаметр порядка 1 мм) и высокой числовой апертурой (например, 0.4), поддерживающие большое количество мод. Это удобно, когда в качестве передатчиков данных используются светодиоды. Так же, как и в стеклянном оптоволокне, межмодовая дисперсия может быть минимизирована с использованием градиентного профиля показателя преломления. ПОВ не годятся для создания одномодовых волокон.
ПОВ  являются механически более стойкими и гибкими. Их передача в многомодовом режиме с большой сердцевиной и высоким NA снижает требования к качеству соединителей, поскольку могут использоваться пластмассовые элементы, и не требуется специальной подготовки для их использования. Из-за этих причин, ПОВ позволяет существенно снизить затраты на изготовление и эксплуатацию опртоволоконных соединений.
Кабели ПОВ могут быть тоньше и легче, чем механически хорошо защищенные кабели из стекловолокна. 
Оптическая передача данных по пластиковому оптоволокну, как ожидается, найдет широкое применение на рынке потребительских товаров (например, домашние сети), автомобильная и авиационная промышленность.
Освещение - другая важная прикладная область, которая развивается благодаря быстрому усовершенствованию светодиодов.


 

 

 
Кафедра Лазерной техники БГТУ 'Военмех'

Онлайн-конвертер

 
         
 
  разработка сайта NINSIS   190005, Санкт-Петербург, ул. 1-я Красноармейская, д. 1
тел/факс: +7 (812) 316-49-09
www.laser-portal.ru