塑料光纖所用芯皮材的基本條件是透光性好,即要求聚合物的透光率大于90%,透光率越高,塑料光纖的傳輸損耗就越低。透光性好的聚合物大多為無定形結構,各向同性,不含有發(fā)色基團,且具有均一的折射率。作為纖芯材料,典型的聚合物有:聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)。
塑料光纖通常被稱為“裸纖”,由于沒有披覆層的保護,很容易損壞,因此用于通信的塑料光纖其實是經過塑料披覆的塑料光纜,就像用于通信的銅纜和石英光纜一樣。要傳輸數(shù)據(jù),光纖(纜)還必須與其它部分組成光傳輸系統(tǒng),一個典型的光傳輸系統(tǒng)由三部分構成。光傳輸?shù)墓ぷ鬟^程是在光發(fā)射機、光纖和光接收機三者之間進行的。光發(fā)射機把輸入的電信號轉換成光信號,轉換后的光信號由光纖傳傳輸?shù)浇邮赵O備—光接收機,光接收機把從光纖中獲取的光信號還原成電信號。
要實現(xiàn)光纖通信,一個重要的問題是盡可能地降低光纖的傳輸損耗,這樣才能保證光纖具有一定的傳輸距離。當光從光纖的一端射入,從另一端射出時,光的強度會減弱。這意味著光信號通過光纖傳播后,光能量衰減了一部分。這說明光纖中有某些物質或因某種原因,阻擋光信號通過,這就是光纖的傳輸損耗。只有降低光纖損耗,才能使光信號暢通無阻。
造成光纖傳輸損耗(衰減)的主要因素有:本征,彎曲,擠壓,雜質,不均勻和對接等。
1)本征:是光纖的固有損耗,包括:瑞利散射,固有吸收等。
2)彎曲:光纖彎曲時部分光纖內的光會因散射而損失掉,造成損耗。
3)擠壓:光纖受到擠壓時產生微小的彎曲而造成的損耗。
4)雜質:光纖內雜質吸收和散射在光纖中傳播的光,造成的損失。
5)不均勻:光纖材料的折射率不均勻造成的損耗。
6)對接:光纖對接時產生的損耗,如:不同軸,端面與軸心不垂直,端面不平,對接心徑不匹配和熔接質量差等。那么與材料本身有關的的損耗是與材料中含的雜質吸收和散射在光纖中傳播的光,造成的損失。光纖的損耗用損耗系數(shù)a來表示,定義為每千米光功率損耗的分貝數(shù),單位為dB/km。目前在國際市場上已經大量生產的低損耗塑料光纖是指損耗<200dB/km的塑料光纖。
塑料光纖和玻璃光纖有什么特點?
(1)塑料光纖由單根的光纖束(典型光束直徑為0.25到1.5mm)構成,通常有PVC外皮。
它能安裝在狹小的空間并且能彎成很小的角度。
?。?)玻璃光纖由一束非常細(直徑約50μm)的玻璃纖維絲組成。
典型的光纜由幾百根單獨的帶金屬外皮玻璃光纖組成,光纜外部有一層護套保護。
?。?)塑料光纖具有較高的柔性,帶防護外皮的塑料光纖適于安裝在往復運動的機械結構上。
塑料光纖吸收一定波長的光波,包括紅外光,因而塑料光纖只能傳輸可見光。
與玻璃光纖相比,塑料光纖易受高溫,化學物質和溶劑的影響。