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塑料光纤的研发进展

时间:2019-12-21 18:46:18  来源:  作者:  浏览量: 1
简介:   塑料光纤的研发进展国防科技大学高铁生1970年美国康宁公司研制出石英玻璃光导纤维,同年贝尔实验室又试制成半导体激光器,这两项新技术的结合开创了光信息传输的新时代。

  塑料光纤的研发进展国防科技大学高铁生1970年美国康宁公司研制出石英玻璃光导纤维,同年贝尔实验室又试制成半导体激光器,这两项新技术的结合开创了光信息传输的新时代。

  尽管石英光纤具有一系列优点,但它有几个弱点就是强度低、抗挠曲性能差、抗辐射性能也不好。因此,近20多年来,科学家们一直没有停止过对塑料光纤的探索。

  塑料光纤与石英光纤相比,虽透光性差些,光损耗较大,传输频带狭窄(限于可见光区),被认为难以适应多媒体通信网的需要,但它具有轻而柔软、抗挠曲、抗冲击强度篼、价格便宜、抗辐照、易加工、并能制成大直径光纤(1-3毫米,以增大受光角度扩大使用范围)等一1系列优点,所以备受青睐。此外,光通过塑料光纤的中心部分的直径约为1毫米,约比玻璃光纤粗100倍,纤维之间的连接及纤维与个人机等终端装置的连接都十分容易。

  用一个同音字母或数字代替单词:有的缩略语中的字母既不是单词的首字母,也不是单词中的其他字母,而是与整个单词发音相同的字母或数字。如IC(h,Isee哦,我明白了)、CUL(see模仿:有些时髦的缩略语常常被模仿并派生出许多结构类似的缩略语,如CEO(chiefexecutiveofficer首席执塑料光纤要解决两个主要难题:一是设计新的透光材料和包皮材料。塑料光纤同石英光纤一样由两部分组成:一为芯材,二为皮层,要制造出篼质董的光纤二者都很重要。光纤的芯材要求透明度和折射率越篼越好,而皮层则要求折射率小于芯材,并且两者相差越大越好。但要提篼芯材的折射率比较难,而降低皮层折射率还有潜力可挖,主要集中在含氟篼聚物上。第二个难题是工艺条件,研究如何控制芯材聚合物分子量、均匀性和提篼透明性的新的光纤技术,进一步提篼光的传输效率,降低光损耗率。这两个问题一旦得以圆满解决,则塑料光纤将可取代石英光纤。那时它不仅可用于常规通信,而且还可用于海下照明、导弹、运载火箭、大型轰炸机和电子对抗雷达等尖端领域。

  近几年来,杜邦和日本电报电话公司在塑料光纤的研制上取得了可喜的进展。它们研制成的聚三氟甲基五氚甲基丙烯酸酯塑料光纤,光损耗率行官)这个缩略语出现以后就出现了CIO(chiefinformationofficer首席信息官)、CF(chief financialofficer首席财务官)、CTO(chieftechnicalofficer首席技术官)等;又如光纤接人技术推出以后通信界出现了许多结构相似的缩略语:FTTC已降到25-9分贝/公里。其工作波长已扩展到870微米(近红外光),接近石英光纤的实用水平。

  美国研制的一种名叫PFX的塑料系列光纤,有着优异的抗辐照性能,在受到106拉德的剂量照射时,性能只降低5%,而且在几微秒之内,性能又能恢复正常。

  美国麻省波士顿光纤公司研制的Opti-Giga塑料光纤更是引人注目,它不仅比玻璃轻、柔性更好、成本更低,而且可在100米内以3Mb/s的速度传输数据。这种光纤还可以利用光的折射或光在纤维内的跳跃方式来达到较篼的传输速度。

  日本三菱人造纤维公司研制的篼容量塑料光纤,有可能取代石英玻璃光纤。这种塑料光纤的原料很普通,由一种在60年代发明的称之为Polymethyl methacrylate的合成树脂制成。三菱人造纤维公司采用一种从光纤中央到边缘递减的渐变折射技术,使信号能够以恒定的正弦曲线在光纤内有效地通过,传输容置是普通塑料光纤的30倍。

  -0.01mm的玻璃光纤相比,这种直径1mm的塑料光纤截面大,较易联接,因此安装成本也只有玻瑰光纤的1/10左右,与普通铜缆线差不多。过去的玻璃光纤连接一处需花费2万-3万日元,而新塑料光纤的连接费用只要10日元,可大幅度地节省费用。有关人士称,从成本的角度考虑,若没有此技术,将光纤铺设到家庭是不能实现的。

  近年来,日本针对塑料光纤透光性差的问题进行了分析和改进,他们认为,其主要原因在于树脂内的碳氢结合吸收了近红外波长。为此,旭玻璃制造公司独自开发的一种全氟树脂材料因为不含氢,所以不会吸收近红外波长。同时,由于这种材料具有的环状构造是非晶质的,可见光的透光率已达95%以上。旭玻璃制造公司将视样品上市的反馈情况,在一两年内将这种新型光纤投入批量生产。1

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