Преимущества полимерных оптических волокон

Тем не менее, простота установки и низкие затраты на производство полимерных оптических волокон привели к переоценке их возможностей для новых реализаций.

Технологии полимерных оптических волокон

В оптических волокнах стеклянная сердцевина, окруженная оболочкой и направляющая свет, является результатом реакции четыреххлористого кремния и кислорода. В кремний добавляют тетрахлорид германия, чтобы увеличить его показатель преломления без затухания, а в кремнезем для оболочки добавляют бор, чтобы уменьшить его показатель преломления. Таким образом создается ограничение световых сигналов по разнице показателей.
В пластиковых волокнах сердцевину делают из полимерных материалов другой природы, что создает архитектуру волокна, дающую лучшие характеристики прочности на изгиб и растяжение. Больший размер ядра полимерного оптического волокна приводит к более низкой скорости передачи данных. Но тем не менее это волокно называют потребительским в силу низкой стоимости разъемов, оптических линий и монтажных работ.

Наиболее используемые полимеры

В пластиковых оптических волокнах для сердцевины обычно используется полиметилметакрилат, который вызывает очень высокое затухание сигнала. В меньшей степени для сердечника используются полистирол и поликарбонат. Раньше при применении подобной технологии расстояния соединений всегда оставались ограниченными.
Элементарную структуру полиметилметакрилата углубленно исследовали и выявили наличие большого количества атомов водорода, ответственных за поглощение в области видимого света. Целью стало уменьшить эти потери за счет атомной вибрации, чтобы сократить затухание. Атомы водорода решили заменить атомами фтора, создав полностью фторированный полимер. Это обеспечило меньшую дисперсию в материале и высокий уровень стабильности.

Классификация полимерных оптических волокон

Все разработки разных типов оптических волокон с различными характеристиками относятся к двум основным классам:
• оптическое волокно с градуированным показателем преломления с использованием перхлорированного материала;
• оптическое волокно со ступенчатым показателем преломления с использованием полиметилметакрилата.
При классификации оптических волокон по их характеристикам учитываются в основном режимы распространения световых сигналов и показатель преломления. Скорость света бывает разной в зависимости от среды, поэтому показатель преломления определяется как отношение скорости распространения света в вакууме к скорости его распространения в другой среде.

Применение полимерных оптических волокон

Кроме передачи данных оптическое волокно применяется в сфере безопасности и автомобильной промышленности для противоугонных систем и для освещения салона благодаря своим преимуществам:
• низкая стоимость;
• отсутствие электромагнитных помех;
• малые габариты;
• небольшой вес.
Последние разработки позволили увеличить термостойкость оптического волокна с 85°C до 105°С.