石英多模光纖與塑料光纖的熱穩(wěn)定,帶寬,其他,性能
同多模石英光纖類似,塑料光纖,按其折射率分布形狀可分為兩種:階躍折射率分布州料光纖(SI)和梯度折射率分布塑料光纖(GI)。其中SI芯線的折射率是常數(shù),GI芯線的折射率呈階梯狀減小,在芯線邊緣處與包層折射率相同。
(1)衰減塑料光纖的衰減主要來源于材料本身對光信號的的吸收,以及不均勻的材料對光信號的散射。塑料材料的吸收主要是由分子鍵(碳氫、碳氟等)伸縮振動吸收和電子躍遷吸收近紅外波長引起。為此,人們開發(fā)了一種不含氫的全氟樹脂材料,不再吸收近紅外波長;同時由于其具有的環(huán)狀構(gòu)造是非晶質(zhì)的,吸收率進一步減少,可見光的透光率也達到95%以上至于散射造成的損耗,我們可以通過選用等溫壓縮率小的材料,利用高分子材料作為摻雜劑,并使摻雜濃度下降,以及通過穩(wěn)定光纖制造工藝,降低結(jié)構(gòu)缺陷(如芯直徑波動,芯包界面缺陷等)等,來減小其散射損耗。
采取以上措施后使塑料光纖在085um波長處衰減達到41dB/km在1.3m波長處衰減為33dB/km。全氟化漸變型塑料光纖在131pm損耗理論的極限值為01dB/km。
(2)帶寬
SI型塑料光纖由于模間色散作用,使出射光的波形展寬,其傳輸帶寬僅為幾十至上百MHz·km。而GI型氟化塑料光纖選擇低色散的材料配合優(yōu)化的梯度折射率分布手段可將0.85um~13um波長范圍內(nèi)光的折射率限定在207~233之間從而抑制模間色散控制出射光波的展寬這就使傳輸帶寬提高到幾百MHz·km至10GHz·km
(3)熱穩(wěn)定
由于塑料材料在高溫環(huán)境中會發(fā)生氧化降解,促使電子躍遷加快,進而引起光纖損耗增大。為了切實提高塑料光纖的熱穩(wěn)定性,可以選用含氟或硅的塑料材料來制造塑料光纖,并將塑料光纖的光源工作波長選擇在大于660nm。采用上述措施以后可以使塑料光纖的工作溫度提高
到150C。
(4)其他特性
在力學特性上,塑料光纖最顯著的優(yōu)點是輕而柔軟、抗撓曲、抗沖擊強度高。此外,還具
有抗輻射性能好價格便宜工藝簡單易于加工等優(yōu)點。由于塑料光纖的直徑大,中心部分的直徑約為1毫米比玻璃光纖大100倍不僅受光角度大,便于光能的傳輸,而且可以消除石英多模光纖中存在的模間噪音,光纖之間的連接及與終端設(shè)備的連接也都十分容易,通過簡單剪斷就可進行機械和光學的連接。因此塑料光纖的安裝費用很低,接續(xù)時可使用不帶光纖定位套筒的,價格低廉的注塑塑料連接器,即便是產(chǎn)生30um的對準誤差都不會增加接續(xù)損耗。
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