塑料光纖范文10篇

摘要：自1970年美國康寧公司研制出石英玻璃光導纖維后，同年貝爾又試制成半導體激光器，這兩項新技術的結合，開創了光信息傳輸的新時代。盡管玻璃光纖具有上述一系列優點，但它有一個致命的弱點就是強度低，抗撓曲性能差，而且抗輻射性能也不好。因此，近20多年來，科學家們一直沒有停止過對塑料光纖的探索。目前，在“光纖到戶”的拉動應用下，塑料光纖展現了其巨大的市場潛力，本文將簡述這一發展，以求對該產品的初步認識。

關鍵詞：塑料光纖光纖光纜光通訊POF

一、前言

自從業界開創了光纖通訊技術以來，大至歸納，光纖通訊比傳統的電銅通訊有3大優點：一是通信容量大；二是抗電磁干擾、保密性能較好；三是重量輕，并可節省大量的銅，如鋪設1000公里長的8芯光纜比鋪設同樣長度的8芯電纜可節省1100噸銅，3700噸鉛。因此光纖光纜一經問世就受到通信業界的歡迎，帶來了通訊領域的革命以及一輪投資發展熱潮。

盡管玻璃光纖具有上述一系列優點，但它有一個致命的弱點就是強度低，抗撓曲性能差，而且抗輻射性能也不好。因此，近20多年來，業界一直沒有停止過對光纖其他材料的代用研發，其中對塑料光纖的研發是目前業界最為感興趣的研究領域之一，目前已經取得較大進展，已經有商用產品面世，現已廣泛應用于汽車、CD播放機、工業電子系統、小型光盤系統和個人計算機中。今后還會有許多領域將使用塑料光纖，諸如傳感器、光子晶體光纖等。

二、塑料光纖的優點

摘要：自1970年美國康寧公司研制出石英玻璃光導纖維后，同年貝爾又試制成半導體激光器，這兩項新技術的結合，開創了光信息傳輸的新時代。盡管玻璃光纖具有上述一系列優點，但它有一個致命的弱點就是強度低，抗撓曲性能差，而且抗輻射性能也不好。因此，近20多年來，科學家們一直沒有停止過對塑料光纖的探索。目前，在“光纖到戶”的拉動應用下，塑料光纖展現了其巨大的市場潛力，本文將簡述這一發展，以求對該產品的初步認識。

關鍵詞：塑料光纖光纖光纜光通訊POF

一、前言

自從業界開創了光纖通訊技術以來，大至歸納，光纖通訊比傳統的電銅通訊有3大優點：一是通信容量大；二是抗電磁干擾、保密性能較好；三是重量輕，并可節省大量的銅，如鋪設1000公里長的8芯光纜比鋪設同樣長度的8芯電纜可節省1100噸銅，3700噸鉛。因此光纖光纜一經問世就受到通信業界的歡迎，帶來了通訊領域的革命以及一輪投資發展熱潮。

盡管玻璃光纖具有上述一系列優點，但它有一個致命的弱點就是強度低，抗撓曲性能差，而且抗輻射性能也不好。因此，近20多年來，業界一直沒有停止過對光纖其他材料的代用研發，其中對塑料光纖的研發是目前業界最為感興趣的研究領域之一，目前已經取得較大進展，已經有商用產品面世，現已廣泛應用于汽車、CD播放機、工業電子系統、小型光盤系統和個人計算機中。今后還會有許多領域將使用塑料光纖，諸如傳感器、光子晶體光纖等。

二、塑料光纖的優點

[摘要]通信技術的飛速發展，Internet、可視電話、遠程教育、高清晰度電視以及交互式有線電視等對通信業務的發展提出更高的要求，進一步要求實現網絡高速化、寬帶化，解決網絡瓶頸問題。另外，核心網大容量高速傳輸網技術（IPOverSDH、IPOverWDM）發展迅猛，技術日漸成熟，其傳輸速率和容量每年都在成倍增長，這無疑對最后一公里接入技術和方案也提出更高的要求。塑料光纖塑料光纖憑借其塑料光纖在高速短距離通信傳輸中成本也對稱電纜相當，在100米范圍內傳輸帶寬可達數GHz，且易連接，可撓性好、易于彎曲等優勢呼之欲出。

[關鍵字]塑料光纖FTTH

2003年的統計數據顯示，中國電信業的業務收入呈現增長速度下滑趨勢，業務收入增幅繼續下滑到13.9%，但數據通信收入在全部電信業務收入中的比例連年上升，2003年的數據通信收入達到232.2億元，占全部電信業務收入的5個百分點，同比增長高達46.1%。報告據此分析，中國電信業的業務發展，形成了以數據通信為新興增長業務的結構特點。而數據通信收入在全部電信業務收入中的比例連年上升，主要得益于寬帶用戶的雪崩式增長。數據通信的高速增長和網絡的發展需要傳輸介質具有高的數據通信能力。中國工程院院士趙梓森告訴《通信產業報》，目前被稱為寬帶的ADSL、局域網以及有線、電視電纜上網并不是最終的接入方式，如果要在網上看數字電視或者參加遠程教育，這三種方式都滿足不了需求，只有光纖到戶才FTTH能解決問題。即FTTH能夠滿足現在和未來各種帶寬的需求，被業內視為寬帶接入的終極目標。

在FTTH的應用方面，很多國家已經取得重大進展。2003年，美國的FTTH敷設量增長了200%以上。截止到2004年2月，美國共有96個地區約18萬個家庭將FTTH用光纖鋪設到家。在2004年底使用FTTH服務用戶數將達到100萬，在2005年底前用戶數升至300萬。FTTH在日本的應用也取得了一定的成績。2003年底，日本FTTH用戶數已達100萬，預計2004年底將達到340萬，2005年底發展至580萬。韓國在FTTH方面也并不落后。盡管韓國通信（KTCorp.）到2003年11月才開始進行實地試驗，但KT首席執行官兼總裁LeeYong-Kyung在“OFC2004”上演講中表示，“韓國通信正在為2006年內開通FTTH商用服務進行準備，計劃在2010年使FTTH的家庭普及率超過70%。中國武漢光谷FTTH試點是國內目前最大規模的FTTH工程。它標志著中國的FTTH建設進入實質階段。武漢FTTH工程的開通拉開了國內FTTH建設的序幕，FTTH的建設熱潮開始逐漸形成，國內各大運營商都開始計劃進行FTTH的試點工程的建設，隨著時間的進展，運營商將會進行選型工作，進行小批量的建設。隨著設備價格的逐步下降，建設量將會逐步加大，預計在2-3內成為主要的接入手段。HDTV和點播電視將等高帶寬業務的逐步發展，將會加快FTTH的建設步伐，而FTTH這種能夠提供高帶寬的接入方式反過來亦會為以上業務的開展提供高品質的服務支持，這是其他接入方式所無法比擬的。

但是，由于ADSL技術成熟、設備價格低，以及運營商已經建設了大規模的銅線網絡并仍會進行大規模建設等原因，可以預見到在未來幾年內，ADSL仍將是份額最大的寬帶接入技術。另一方面，對于商業大客戶和一些高端客戶，由于ADSL速率低、出線率不高、距離短等固有缺陷，不能很好地滿足用戶要求，尤其是無法滿足交互式業務（如互動游戲、視頻點播、遠程教育，電子醫療等）需求，而這些用戶又是運營商ARPU值最高的客戶，發掘和鞏固這些大客戶直接關系到運營商經營任務的完成。在這種情況下，FTTH結合了光纖等的技術優勢，在大客戶接入方面有著不言而喻的優勢。

數據通信的高速增長和網絡的發展需要傳輸介質具有高的數據通信能力。CCITT已將BISDN的用戶網絡接口速率規定為155Mbit/s和622Mbit/s。VESA開展家庭網絡標準化作業,分析表明入戶網絡必須具備100Mbit/s以上的數據傳送速率。.若采用雙絞銅線或同軸電纜,由于帶寬的限制，傳送距離短，電纜重(70g/m)，價格高；更重要的是噪聲很大,在100Mbit/s以上的傳送速率下,電磁輻射噪聲遠超過FCC的規定值。石英光纖具有帶寬寬,衰減低等特點，是長距離通信干線的理想的傳輸介質，但在光纖入戶時卻遇到巨大困難。其芯徑細(8~6.25um),在光纖耦合,互接中需要高精密度對準，幾微米的連接偏差就會引起很大的耦合損耗,連接器件成本和安裝費用大大增加了系統的造價。而聚合物光纖(又名塑料光纖)由于其較粗的芯徑(0.3-3mm)和良好的柔韌性，所以連接方便，耦合效率高，更適合各種布線情況，從而解決了上述石英光纖遇到的困難。同時具有高帶寬、耐震動、抗輻射、價格便宜、施工方便的優點，成為未來光纖入戶工程中的首選材料之一。塑料光纖（POF）與石英光纖相比，具有以下優點：1、模量低，芯徑大（0.3-1.0mm），接續時可使用簡單的POF連接器，即使是光纖接續中心對準產生30μm的偏差也不會影響耦合損耗；2、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；3、撓曲性好，易于加工和使用；4、在可見光區有低損耗窗口；5、重量輕；6、成本及加工費用低。7、POF對電磁干擾不敏感，也不發生輻射，不同數據速率下的衰減恒定，誤碼率可預測，能在電噪聲環境中使用；8、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。

摘要：塑料光纖POF之所以能傳光是因為光纖具有芯皮結構，光在POF中傳輸是按全反射原理進行的，光在SIPOF中的傳輸方式為全反射式鋸齒型，光在GIPOF中的傳輸方式為正弦曲線型；子午線就是光線的傳播路徑始終經過光纖軸并在同一平面內，選用子午線進行了參數計算，這些參數計算包括最大入射角或發射光角度、數值孔徑、子午線在階躍型光纖中的幾何行程及反射次數；側面發光POF和熒光POF也是按全反射原理進行傳光的，對于單芯側面發光POF多是由非固有損耗導致側面發光，而對于多芯側面發光POF則是由彎曲損耗產生側面發光的。熒光POF經過特定波長光激發后發出特定波長的光，而且激發光不僅可從端面入射，而且可從側面入射。

關鍵詞：聚合物光纖，塑料光纖，POF,傳光,原理

1．前言

光纖自身不能發光，但光纖可以傳光，用于照明；光纖照明所選用的光纖，按照光纖材質的不同，通?？煞譃槭⒐饫w、多組分玻璃光纖和塑料光纖POF等，本文主要介紹POF的傳光原理，其它的光纖傳光原理同POF的傳光原理是一致的。

人們很早就觀察到光在透明柱體中通過多次全反射向前傳播的現象，他們就是古代的玻璃吹制藝人。而首次科學闡述這一現象的，卻是英國皇家學會的約翰·丁達爾向英國皇家學會演示了一個著名的實驗，他當時用一只盛滿水的器皿，讓水從器皿的側孔中流出，這時投射在水中的光也隨著水流傳導出來。

1880年，威廉·惠勒(WilliamWheeler)提出“管道照明”的設想，并獲得美國專利，這是有案可查的最早的“遙控照明”裝置，其基本原理是：用內壁涂有反射層的管子把中心光源的光象自來水一樣引至若干個需要照明的地點,這實際上是光纖用于照明的雛形，光纖照明系統簡單地就可以看作是和上述的“管道系統”相類似的一個系統，在這個系統中，所傳輸的介質是光，而用以傳輸光的“管道”就是光纖，光纖可以把光線從光源處傳輸至需要照明的特定區域。1954年，《自然》雜志發表了Hopkin''''s和Kapany成功地用一束10,000到20,000的纖維來傳輸圖像的文章,VanHeel發現低折射率光纖包層的作用，纖維的圖像傳輸的成功實現和光纖包層的提出這兩個進步標志著光導纖維作為一個新興學科的誕生,1966年,英國標準電信研究所英籍華裔科學家高錕(K.C.Kao)博士和G.A.Hockham在詳細研究了玻璃的傳輸損耗后,撰寫的文章《用于光頻的介質纖維表面波導》發表在倫敦電氣工程師協會（IEE）會刊上，他們從理論上指出:如果減少或消除光導纖維中的有害雜質如過渡金屬離子，可大大降低光纖傳輸損耗,提高光纖的傳光能力，從而推動了光纖制造工藝的研究。美國杜邦DuPont公司亦在這一年向市場推出了世界上第一根POF[1]，POF就是光纖的一種,而光纖用于光纖照明的基本原理是利用光線在不同折射率介質的界面發生全反射，實現光在光纖中的高效傳輸以及光纖與光源的充分耦合，并通過與各種光學元件的組合，達到需要的照明效果，為了解光在光纖中的傳輸方式,現介紹子午光線在POF中的傳輸特性。

1．光的基礎知識

光是通過光源內大量的分子或原子振動而產生的輻射。1894年，麥克斯韋從理論上指出，光是一種電磁波，1905年愛因斯坦提出光是一粒一粒的粒子流，每個粒子可被稱為光子。也就是說光既具有粒子性，又具有波動性，光在傳播時表現為波動性，而與物質作用時又表現為粒子性。通常我們所說的光是電磁波的一種，它通常由紫外光、可見光和近紅外光組成，其中1-390nm波段的光為紫外光UV，波長為280-300nm波段為UV-B，它的強光可以殺死或嚴重損傷地球上的生物;200-280um波段為UV-C，它的強光可以殺死地球上一切生物，包括人類,比紫外光頻率更高的還有X光和γ射線等;390-760nm波段的光為可見光；波長在760-1500nm為近紅外光，中紅外波段波長范圍為1.5-25μm，遠紅外光譜波長范圍25-300μm,比遠紅外光頻率更小或波長更長的有毫米波、微波、短波、中波和長波等。而可見光又是由七色光組成的，即可見光含有紅色光、橙色光、黃色光、綠色光、藍色光和靛青光等色光[2]：?

紫色/nm靛青/nm藍色/nm綠色/nm黃色/nm橙色/nm紅色/nm

390-430430-450450-500500-570570-600600-630630-760

國際照明委員會統一規定的標準是：選水銀光譜中波長為700nm的紅光為紅基色光，波長為546.1nm的綠光為綠基色光,波長為435.8nm的藍光為藍基色光。常規POF一般在紫外光波段并沒有很好的透光性，而石英光纖和特制的液芯光纖在這一區域有很好的透光率，POF在可見光區域有很好的透光率，由POF芯材選用氟化和氘化聚合物材料制備的POF在近紅外光區域才有很好的透光率。

光在真空中的傳播速度C為3×108m/s，光的傳輸波長λ，頻率f和光速C之間關系參見如下公式:

摘要：自1970年美國康寧公司研制出石英玻璃光導纖維后，同年貝爾又試制成半導體激光器，這兩項新技術的結合，開創了光信息傳輸的新時代。盡管玻璃光纖具有上述一系列優點，但它有一個致命的弱點就是強度低，抗撓曲性能差，而且抗輻射性能也不好。因此，近20多年來，科學家們一直沒有停止過對塑料光纖的探索。目前，在“光纖到戶”的拉動應用下，塑料光纖展現了其巨大的市場潛力，本文將簡述這一發展，以求對該產品的初步認識。

關鍵詞：塑料光纖光纖光纜光通訊POF

一、前言

自從業界開創了光纖通訊技術以來，大至歸納，光纖通訊比傳統的電銅通訊有3大優點：一是通信容量大；二是抗電磁干擾、保密性能較好；三是重量輕，并可節省大量的銅，如鋪設1000公里長的8芯光纜比鋪設同樣長度的8芯電纜可節省1100噸銅，3700噸鉛。因此光纖光纜一經問世就受到通信業界的歡迎，帶來了通訊領域的革命以及一輪投資發展熱潮。

盡管玻璃光纖具有上述一系列優點，但它有一個致命的弱點就是強度低，抗撓曲性能差，而且抗輻射性能也不好。因此，近20多年來，業界一直沒有停止過對光纖其他材料的代用研發，其中對塑料光纖的研發是目前業界最為感興趣的研究領域之一，目前已經取得較大進展，已經有商用產品面世，現已廣泛應用于汽車、CD播放機、工業電子系統、小型光盤系統和個人計算機中。今后還會有許多領域將使用塑料光纖，諸如傳感器、光子晶體光纖等。

二、塑料光纖的優點

摘要]通信技術的飛速發展，Internet、可視電話、遠程教育、高清晰度電視以及交互式有線電視等對通信業務的發展提出更高的要求，進一步要求實現網絡高速化、寬帶化，解決網絡瓶頸問題。另外，核心網大容量高速傳輸網技術（IPOverSDH、IPOverWDM）發展迅猛，技術日漸成熟，其傳輸速率和容量每年都在成倍增長，這無疑對最后一公里接入技術和方案也提出更高的要求。塑料光纖塑料光纖憑借其塑料光纖在高速短距離通信傳輸中成本也對稱電纜相當，在100米范圍內傳輸帶寬可達數GHz，且易連接，可撓性好、易于彎曲等優勢呼之欲出。

[關鍵字]塑料光纖FTTH

2003年的統計數據顯示，中國電信業的業務收入呈現增長速度下滑趨勢，業務收入增幅繼續下滑到13.9%，但數據通信收入在全部電信業務收入中的比例連年上升，2003年的數據通信收入達到232.2億元，占全部電信業務收入的5個百分點，同比增長高達46.1%。報告據此分析，中國電信業的業務發展，形成了以數據通信為新興增長業務的結構特點。而數據通信收入在全部電信業務收入中的比例連年上升，主要得益于寬帶用戶的雪崩式增長。數據通信的高速增長和網絡的發展需要傳輸介質具有高的數據通信能力。中國工程院院士趙梓森告訴《通信產業報》，目前被稱為寬帶的ADSL、局域網以及有線、電視電纜上網并不是最終的接入方式，如果要在網上看數字電視或者參加遠程教育，這三種方式都滿足不了需求，只有光纖到戶才FTTH能解決問題。即FTTH能夠滿足現在和未來各種帶寬的需求，被業內視為寬帶接入的終極目標。

在FTTH的應用方面，很多國家已經取得重大進展。2003年，美國的FTTH敷設量增長了200%以上。截止到2004年2月，美國共有96個地區約18萬個家庭將FTTH用光纖鋪設到家。在2004年底使用FTTH服務用戶數將達到100萬，在2005年底前用戶數升至300萬。FTTH在日本的應用也取得了一定的成績。2003年底，日本FTTH用戶數已達100萬，預計2004年底將達到340萬，2005年底發展至580萬。韓國在FTTH方面也并不落后。盡管韓國通信（KTCorp.）到2003年11月才開始進行實地試驗，但KT首席執行官兼總裁LeeYong-Kyung在“OFC2004”上演講中表示，“韓國通信正在為2006年內開通FTTH商用服務進行準備，計劃在2010年使FTTH的家庭普及率超過70%。中國武漢光谷FTTH試點是國內目前最大規模的FTTH工程。它標志著中國的FTTH建設進入實質階段。武漢FTTH工程的開通拉開了國內FTTH建設的序幕，FTTH的建設熱潮開始逐漸形成，國內各大運營商都開始計劃進行FTTH的試點工程的建設，隨著時間的進展，運營商將會進行選型工作，進行小批量的建設。隨著設備價格的逐步下降，建設量將會逐步加大，預計在2-3內成為主要的接入手段。HDTV和點播電視將等高帶寬業務的逐步發展，將會加快FTTH的建設步伐，而FTTH這種能夠提供高帶寬的接入方式反過來亦會為以上業務的開展提供高品質的服務支持，這是其他接入方式所無法比擬的。

但是，由于ADSL技術成熟、設備價格低，以及運營商已經建設了大規模的銅線網絡并仍會進行大規模建設等原因，可以預見到在未來幾年內，ADSL仍將是份額最大的寬帶接入技術。另一方面，對于商業大客戶和一些高端客戶，由于ADSL速率低、出線率不高、距離短等固有缺陷，不能很好地滿足用戶要求，尤其是無法滿足交互式業務（如互動游戲、視頻點播、遠程教育，電子醫療等）需求，而這些用戶又是運營商ARPU值最高的客戶，發掘和鞏固這些大客戶直接關系到運營商經營任務的完成。在這種情況下，FTTH結合了光纖等的技術優勢，在大客戶接入方面有著不言而喻的優勢。

數據通信的高速增長和網絡的發展需要傳輸介質具有高的數據通信能力。CCITT已將BISDN的用戶網絡接口速率規定為155Mbit/s和622Mbit/s。VESA開展家庭網絡標準化作業,分析表明入戶網絡必須具備100Mbit/s以上的數據傳送速率。.若采用雙絞銅線或同軸電纜,由于帶寬的限制，傳送距離短，電纜重(70g/m)，價格高；更重要的是噪聲很大,在100Mbit/s以上的傳送速率下,電磁輻射噪聲遠超過FCC的規定值。石英光纖具有帶寬寬,衰減低等特點，是長距離通信干線的理想的傳輸介質，但在光纖入戶時卻遇到巨大困難。其芯徑細(8~6.25um),在光纖耦合,互接中需要高精密度對準，幾微米的連接偏差就會引起很大的耦合損耗,連接器件成本和安裝費用大大增加了系統的造價。而聚合物光纖(又名塑料光纖)由于其較粗的芯徑(0.3-3mm)和良好的柔韌性，所以連接方便，耦合效率高，更適合各種布線情況，從而解決了上述石英光纖遇到的困難。同時具有高帶寬、耐震動、抗輻射、價格便宜、施工方便的優點，成為未來光纖入戶工程中的首選材料之一。塑料光纖（POF）與石英光纖相比，具有以下優點：1、模量低，芯徑大（0.3-1.0mm），接續時可使用簡單的POF連接器，即使是光纖接續中心對準產生30μm的偏差也不會影響耦合損耗；2、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；3、撓曲性好，易于加工和使用；4、在可見光區有低損耗窗口；5、重量輕；6、成本及加工費用低。7、POF對電磁干擾不敏感，也不發生輻射，不同數據速率下的衰減恒定，誤碼率可預測，能在電噪聲環境中使用；8、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。

[摘要]通信技術的飛速，Internet、可視電話、遠程、高清晰度電視以及交互式有線電視等對通信業務的發展提出更高的要求，進一步要求實現高速化、寬帶化，解決網絡瓶頸。另外，核心網大容量高速傳輸網技術（IPOverSDH、IPOverWDM）發展迅猛，技術日漸成熟，其傳輸速率和容量每年都在成倍增長，這無疑對最后一公里接入技術和方案也提出更高的要求。塑料光纖塑料光纖憑借其塑料光纖在高速短距離通信傳輸中成本也對稱電纜相當，在100米范圍內傳輸帶寬可達數GHz，且易連接，可撓性好、易于彎曲等優勢呼之欲出。

[關鍵字]塑料光纖FTTH

2003年的統計數據顯示，電信業的業務收入呈現增長速度下滑趨勢，業務收入增幅繼續下滑到13.9%，但數據通信收入在全部電信業務收入中的比例連年上升，2003年的數據通信收入達到232.2億元，占全部電信業務收入的5個百分點，同比增長高達46.1%。報告據此，中國電信業的業務發展，形成了以數據通信為新興增長業務的結構特點。而數據通信收入在全部電信業務收入中的比例連年上升，主要得益于寬帶用戶的雪崩式增長。數據通信的高速增長和網絡的發展需要傳輸介質具有高的數據通信能力。中國工程院院士趙梓森告訴《通信產業報》，被稱為寬帶的ADSL、局域網以及有線、電視電纜上網并不是最終的接入方式，如果要在網上看數字電視或者參加遠程教育，這三種方式都滿足不了需求，只有光纖到戶才FTTH能解決問題。即FTTH能夠滿足現在和未來各種帶寬的需求，被業內視為寬帶接入的終極目標。

在FTTH的方面，很多國家已經取得重大進展。2003年，美國的FTTH敷設量增長了200%以上。截止到2004年2月，美國共有96個地區約18萬個家庭將FTTH用光纖鋪設到家。在2004年底使用FTTH服務用戶數將達到100萬，在2005年底前用戶數升至300萬。FTTH在日本的應用也取得了一定的成績。2003年底，日本FTTH用戶數已達100萬，預計2004年底將達到340萬，2005年底發展至580萬。韓國在FTTH方面也并不落后。盡管韓國通信（KTCorp.）到2003年11月才開始進行實地試驗，但KT首席執行官兼總裁LeeYong-Kyung在“OFC2004”上演講中表示，“韓國通信正在為2006年內開通FTTH商用服務進行準備，計劃在2010年使FTTH的家庭普及率超過70%。中國武漢光谷FTTH試點是國內目前最大規模的FTTH工程。它標志著中國的FTTH建設進入實質階段。武漢FTTH工程的開通拉開了國內FTTH建設的序幕，FTTH的建設熱潮開始逐漸形成，國內各大運營商都開始計劃進行FTTH的試點工程的建設，隨著時間的進展，運營商將會進行選型工作，進行小批量的建設。隨著設備價格的逐步下降，建設量將會逐步加大，預計在2-3內成為主要的接入手段。HDTV和點播電視將等高帶寬業務的逐步發展，將會加快FTTH的建設步伐，而FTTH這種能夠提供高帶寬的接入方式反過來亦會為以上業務的開展提供高品質的服務支持，這是其他接入方式所無法比擬的。

但是，由于ADSL技術成熟、設備價格低，以及運營商已經建設了大規模的銅線網絡并仍會進行大規模建設等原因，可以預見到在未來幾年內，ADSL仍將是份額最大的寬帶接入技術。另一方面，對于商業大客戶和一些高端客戶，由于ADSL速率低、出線率不高、距離短等固有缺陷，不能很好地滿足用戶要求，尤其是無法滿足交互式業務（如互動游戲、視頻點播、遠程教育，醫療等）需求，而這些用戶又是運營商ARPU值最高的客戶，發掘和鞏固這些大客戶直接關系到運營商經營任務的完成。在這種情況下，FTTH結合了光纖等的技術優勢，在大客戶接入方面有著不言而喻的優勢。

數據通信的高速增長和網絡的發展需要傳輸介質具有高的數據通信能力。CCITT已將BISDN的用戶網絡接口速率規定為155Mbit/s和622Mbit/s。VESA開展家庭網絡標準化作業,分析表明入戶網絡必須具備100Mbit/s以上的數據傳送速率。.若采用雙絞銅線或同軸電纜,由于帶寬的限制，傳送距離短，電纜重(70g/m)，價格高；更重要的是噪聲很大,在100Mbit/s以上的傳送速率下,電磁輻射噪聲遠超過FCC的規定值。石英光纖具有帶寬寬,衰減低等特點，是長距離通信干線的理想的傳輸介質，但在光纖入戶時卻遇到巨大困難。其芯徑細(8~6.25um),在光纖耦合,互接中需要高精密度對準，幾微米的連接偏差就會引起很大的耦合損耗,連接器件成本和安裝費用大大增加了系統的造價。而聚合物光纖(又名塑料光纖)由于其較粗的芯徑(0.3-3mm)和良好的柔韌性，所以連接方便，耦合效率高，更適合各種布線情況，從而解決了上述石英光纖遇到的困難。同時具有高帶寬、耐震動、抗輻射、價格便宜、施工方便的優點，成為未來光纖入戶工程中的首選材料之一。塑料光纖（POF）與石英光纖相比，具有以下優點：1、模量低，芯徑大（0.3-1.0mm），接續時可使用簡單的POF連接器，即使是光纖接續中心對準產生30μm的偏差也不會耦合損耗；2、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；3、撓曲性好，易于加工和使用；4、在可見光區有低損耗窗口；5、重量輕；6、成本及加工費用低。7、POF對電磁干擾不敏感，也不發生輻射，不同數據速率下的衰減恒定，誤碼率可預測，能在電噪聲環境中使用；8、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。

[摘要]通信技術的飛速發展，Internet、可視電話、遠程教育、高清晰度電視以及交互式有線電視等對通信業務的發展提出更高的要求，進一步要求實現網絡高速化、寬帶化，解決網絡瓶頸問題。另外，核心網大容量高速傳輸網技術（IPOverSDH、IPOverWDM）發展迅猛，技術日漸成熟，其傳輸速率和容量每年都在成倍增長，這無疑對最后一公里接入技術和方案也提出更高的要求。塑料光纖塑料光纖憑借其塑料光纖在高速短距離通信傳輸中成本也對稱電纜相當，在100米范圍內傳輸帶寬可達數GHz，且易連接，可撓性好、易于彎曲等優勢呼之欲出。

[關鍵字]塑料光纖FTTH

2003年的統計數據顯示，中國電信業的業務收入呈現增長速度下滑趨勢，業務收入增幅繼續下滑到13.9%，但數據通信收入在全部電信業務收入中的比例連年上升，2003年的數據通信收入達到232.2億元，占全部電信業務收入的5個百分點，同比增長高達46.1%。報告據此分析，中國電信業的業務發展，形成了以數據通信為新興增長業務的結構特點。而數據通信收入在全部電信業務收入中的比例連年上升，主要得益于寬帶用戶的雪崩式增長。數據通信的高速增長和網絡的發展需要傳輸介質具有高的數據通信能力。中國工程院院士趙梓森告訴《通信產業報》，目前被稱為寬帶的ADSL、局域網以及有線、電視電纜上網并不是最終的接入方式，如果要在網上看數字電視或者參加遠程教育，這三種方式都滿足不了需求，只有光纖到戶才FTTH能解決問題。即FTTH能夠滿足現在和未來各種帶寬的需求，被業內視為寬帶接入的終極目標。

在FTTH的應用方面，很多國家已經取得重大進展。2003年，美國的FTTH敷設量增長了200%以上。截止到2004年2月，美國共有96個地區約18萬個家庭將FTTH用光纖鋪設到家。在2004年底使用FTTH服務用戶數將達到100萬，在2005年底前用戶數升至300萬。FTTH在日本的應用也取得了一定的成績。2003年底，日本FTTH用戶數已達100萬，預計2004年底將達到340萬，2005年底發展至580萬。韓國在FTTH方面也并不落后。盡管韓國通信（KTCorp.）到2003年11月才開始進行實地試驗，但KT首席執行官兼總裁LeeYong-Kyung在“OFC2004”上演講中表示，“韓國通信正在為2006年內開通FTTH商用服務進行準備，計劃在2010年使FTTH的家庭普及率超過70%。中國武漢光谷FTTH試點是國內目前最大規模的FTTH工程。它標志著中國的FTTH建設進入實質階段。武漢FTTH工程的開通拉開了國內FTTH建設的序幕，FTTH的建設熱潮開始逐漸形成，國內各大運營商都開始計劃進行FTTH的試點工程的建設，隨著時間的進展，運營商將會進行選型工作，進行小批量的建設。隨著設備價格的逐步下降，建設量將會逐步加大，預計在2-3內成為主要的接入手段。HDTV和點播電視將等高帶寬業務的逐步發展，將會加快FTTH的建設步伐，而FTTH這種能夠提供高帶寬的接入方式反過來亦會為以上業務的開展提供高品質的服務支持，這是其他接入方式所無法比擬的。

但是，由于ADSL技術成熟、設備價格低，以及運營商已經建設了大規模的銅線網絡并仍會進行大規模建設等原因，可以預見到在未來幾年內，ADSL仍將是份額最大的寬帶接入技術。另一方面，對于商業大客戶和一些高端客戶，由于ADSL速率低、出線率不高、距離短等固有缺陷，不能很好地滿足用戶要求，尤其是無法滿足交互式業務（如互動游戲、視頻點播、遠程教育，電子醫療等）需求，而這些用戶又是運營商ARPU值最高的客戶，發掘和鞏固這些大客戶直接關系到運營商經營任務的完成。在這種情況下，FTTH結合了光纖等的技術優勢，在大客戶接入方面有著不言而喻的優勢。

數據通信的高速增長和網絡的發展需要傳輸介質具有高的數據通信能力。CCITT已將BISDN的用戶網絡接口速率規定為155Mbit/s和622Mbit/s。VESA開展家庭網絡標準化作業,分析表明入戶網絡必須具備100Mbit/s以上的數據傳送速率。.若采用雙絞銅線或同軸電纜,由于帶寬的限制，傳送距離短，電纜重(70g/m)，價格高；更重要的是噪聲很大,在100Mbit/s以上的傳送速率下,電磁輻射噪聲遠超過FCC的規定值。石英光纖具有帶寬寬,衰減低等特點，是長距離通信干線的理想的傳輸介質，但在光纖入戶時卻遇到巨大困難。其芯徑細(8~6.25um),在光纖耦合,互接中需要高精密度對準，幾微米的連接偏差就會引起很大的耦合損耗,連接器件成本和安裝費用大大增加了系統的造價。而聚合物光纖(又名塑料光纖)由于其較粗的芯徑(0.3-3mm)和良好的柔韌性，所以連接方便，耦合效率高，更適合各種布線情況，從而解決了上述石英光纖遇到的困難。同時具有高帶寬、耐震動、抗輻射、價格便宜、施工方便的優點，成為未來光纖入戶工程中的首選材料之一。塑料光纖（POF）與石英光纖相比，具有以下優點：1、模量低，芯徑大（0.3-1.0mm），接續時可使用簡單的POF連接器，即使是光纖接續中心對準產生30μm的偏差也不會影響耦合損耗；2、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；3、撓曲性好，易于加工和使用；4、在可見光區有低損耗窗口；5、重量輕；6、成本及加工費用低。7、POF對電磁干擾不敏感，也不發生輻射，不同數據速率下的衰減恒定，誤碼率可預測，能在電噪聲環境中使用；8、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。

摘要：塑料光纖POF之所以能傳光是因為光纖具有芯皮結構，光在POF中傳輸是按全反射原理進行的，光在SIPOF中的傳輸方式為全反射式鋸齒型，光在GIPOF中的傳輸方式為正弦曲線型；子午線就是光線的傳播路徑始終經過光纖軸并在同一平面內，選用子午線進行了參數計算，這些參數計算包括最大入射角或發射光角度、數值孔徑、子午線在階躍型光纖中的幾何行程及反射次數；側面發光POF和熒光POF也是按全反射原理進行傳光的，對于單芯側面發光POF多是由非固有損耗導致側面發光，而對于多芯側面發光POF則是由彎曲損耗產生側面發光的。熒光POF經過特定波長光激發后發出特定波長的光，而且激發光不僅可從端面入射，而且可從側面入射。

關鍵詞：聚合物光纖，塑料光纖，POF,傳光,原理

1．前言

光纖自身不能發光，但光纖可以傳光，用于照明；光纖照明所選用的光纖，按照光纖材質的不同，通?？煞譃槭⒐饫w、多組分玻璃光纖和塑料光纖POF等，本文主要介紹POF的傳光原理，其它的光纖傳光原理同POF的傳光原理是一致的。

人們很早就觀察到光在透明柱體中通過多次全反射向前傳播的現象，他們就是古代的玻璃吹制藝人。而首次科學闡述這一現象的，卻是英國皇家學會的約翰·丁達爾向英國皇家學會演示了一個著名的實驗，他當時用一只盛滿水的器皿，讓水從器皿的側孔中流出，這時投射在水中的光也隨著水流傳導出來。

1880年，威廉·惠勒(WilliamWheeler)提出“管道照明”的設想，并獲得美國專利，這是有案可查的最早的“遙控照明”裝置，其基本原理是：用內壁涂有反射層的管子把中心光源的光象自來水一樣引至若干個需要照明的地點,這實際上是光纖用于照明的雛形，光纖照明系統簡單地就可以看作是和上述的“管道系統”相類似的一個系統，在這個系統中，所傳輸的介質是光，而用以傳輸光的“管道”就是光纖，光纖可以把光線從光源處傳輸至需要照明的特定區域。1954年，《自然》雜志發表了Hopkin''''s和Kapany成功地用一束10,000到20,000的纖維來傳輸圖像的文章,VanHeel發現低折射率光纖包層的作用，纖維的圖像傳輸的成功實現和光纖包層的提出這兩個進步標志著光導纖維作為一個新興學科的誕生,1966年,英國標準電信研究所英籍華裔科學家高錕(K.C.Kao)博士和G.A.Hockham在詳細研究了玻璃的傳輸損耗后,撰寫的文章《用于光頻的介質纖維表面波導》發表在倫敦電氣工程師協會（IEE）會刊上，他們從理論上指出:如果減少或消除光導纖維中的有害雜質如過渡金屬離子，可大大降低光纖傳輸損耗,提高光纖的傳光能力，從而推動了光纖制造工藝的研究。美國杜邦DuPont公司亦在這一年向市場推出了世界上第一根POF[1]，POF就是光纖的一種,而光纖用于光纖照明的基本原理是利用光線在不同折射率介質的界面發生全反射，實現光在光纖中的高效傳輸以及光纖與光源的充分耦合，并通過與各種光學元件的組合，達到需要的照明效果，為了解光在光纖中的傳輸方式,現介紹子午光線在POF中的傳輸特性。