聚合物光纤 (POF) 在汽车行业的专业应用领域可靠使用多年后,一直鲜为人知,但如今其在家庭布线方面的优势正逐渐被人们所认识。预计通过单一连接即可享受电话、互联网和电视三重播放服务的需求将大幅增长。网络运营商正不断增加家庭带宽以支持这些服务。但这种趋势如何才能持续下去呢?超过 95% 的现有家庭并非每个房间都配备了多媒体连接。电话线管道通常过于狭窄,无法容纳额外的铜缆数据线,而无线局域网 (WLAN) 和电力线系统又极易受到外部干扰,难以传输多媒体内容。.
POF(光纤到户)是一种独特的解决方案,可将三网融合服务(Triple Play)传输到住宅的每个房间。POF 的安装非常简便,房屋建成后即可利用现有线路进行布线,因为光纤不导电,可以安全地穿过电线管道。它采用纯光传输方式。这为需要向客户提供服务的房主、安装人员和电信公司带来了一线希望。因此,瑞士最大的电信运营商 Swisscom 自 2006 年底以来一直使用 POF 也就不足为奇了。.
与铜缆相比,POF的最大优势在于其尺寸更小,同时还能保持相近的传输性能。与玻璃光纤一样,它不存在电磁兼容性(EMC)问题。然而,与玻璃相比,这种聚合物具有显著的实际优势,主要是因为它的延展性更好。只需比较一下有机玻璃(Plexiglas™)和窗户玻璃的可塑性即可。因此,POF可以承受更小的弯曲半径,并且比光纤电缆更耐粗暴操作。.
与普通光纤相比,POF 的直径更大,因此在接口处具有更高的容差。POF 更容易被拉制成光缆、抛光和组装,从而降低安装和维护成本。然而,必须考虑其光学特性。因此,POF 适用于家庭和工业场所的布线,但不适用于长距离链路或高带宽应用。.
波长和衰减:可用波长范围取决于多种因素,其中之一是数值孔径。数值孔径用于衡量光源发出的光实际到达光纤的量。另一个标准是衰减。PMMA-POF 具有三个低衰减的传输窗口,分别位于 525 nm、575 nm 和 650 nm 波段。650 nm 波段的 LED 和收发器应用更为广泛,且价格实惠,在市场上很容易买到。从商业角度来看,这是最有前景的波长,因为它呈现为红光。.
可靠性:光纤传输红外光的效率远高于可见光。传输设备使用红外光源(LED 或激光器),由于光纤直径较小,其输出必须精确校准到光纤中心。而光纤电缆(POF)传输可见光。由于其直径大得多,即使存在微小的误差或强烈的振动也不会造成干扰。这使其成为汽车制造的理想选择。其一大优势在于可以通过目视检查连接是否正常工作。.
弹性:POF光纤可承受小于20毫米的弯曲半径,工作温度范围为-40°C至+85°C。保证可承受一百万次弯曲循环。然而,每次弯曲都会产生一定的额外衰减。将光纤弯曲至最小半径通常会导致10%至15%的信号损耗。
耐久性:POF光纤不会氧化,对湿度和盐雾环境不敏感,可确保20年以上的可靠连接。
光纤可用于数据网络。
光纤越来越多地用于短距离数据通信。在这种应用中,光纤的优势可以得到充分发挥,例如:
- 任何人都可以安装和连接,无需特殊工具。-
它不受高频干扰,也不会产生干扰信号。
- 几乎适用于任何导管或管道,并可安全地与电力线并排安装。-
提供足够的带宽,满足家庭和工业用途的正常距离传输需求。-
兼容所有现有的传输标准。
尤其值得一提的是,它将能够满足未来的带宽需求,届时当前的传输方式将显得原始落后。二进制数字信息0和1被简单地转换为开和关两种光状态。如果采用巧妙的模块化处理技术(例如DSL或WLAN长期以来常用的技术),则可以通过POF在100mA电流下传输1Gbps的数据——这一点已在近期的研究报告中得到证实。POF——
聚合物光纤
聚合物是合成材料的正确术语,通常被称为塑料。光纤是一种导光介质。它用于光学检测、照明和信息传输,通过对光束进行编码来实现。POF(聚合物光纤)类似于尼龙织物,对可见光基本透明。
通常,光纤的主要材料是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),并涂覆有一层氟化聚合物。光在光纤中传播而不逸出,因为它会被涂层反射。PMMA-POF 的典型外径为 1000 µm,纤芯直径为 980 µm,这意味着它比普通光纤粗约八倍。为了便于安装,POF 光缆会涂覆一层聚乙烯护套。这使得光缆的直径为 1.5 或 2.2 mm。它符合国际标准(EIA/TIA 569、CENELEC EN 50174-2)。POF——
首选应用
- 汽车(MOST®、Byteflight™)。.
- 机器人技术(例如 Sercos、Profibus®、CAN、工业以太网)。.
- 多媒体(IEEE 1394、FireWire™、i-Link)。.
视频监控、内部电视系统。.
数字音频。.
快速以太网,三重播放。.
作者:胡安·巴勃罗·穆尼奥斯·埃尔南德斯,R&M西班牙和葡萄牙工程主管
聚合物光纤已应用于汽车、工业领域,如今也走进了千家万户。电信公司、建筑行业的决策者、安装人员以及个人用户都逐渐认识到这种经济高效、坚固耐用的多媒体布线传输介质的优势。.

