摘要：本文介绍了塑料光纤的特性优势，也介绍了塑料光纤的损耗来源分析。还介绍了上海米卓仪器仪表有限公司的塑料光纤测试仪和塑料光纤损耗的测试方法。

塑料光纤简介：

    塑料光纤具有芯径粗、易耦合、不用熔接或者焊接、重量轻、柔性好可弯曲的特性，同时具有防腐蚀，防潮湿，防震防爆功能，而且抗电磁干扰和辐射，保密性、安全性及抗干扰能力强，衰减为恒量、不随传输状态变化等优点。
　　 塑料光纤 保障了FTTH顺利实施，在PON设备使用已经十分成熟的情况下，攻克了楼宇和室内光纤布线成为FTTH推广最后一道难关。

  通信用 塑料光纤 是铜缆的有力竞争者乃至替代品，一栋建筑内的或一个计算机网络内的电脑网络终端，通过塑料光纤互相连线，形成一个完整的优越网络，成为FTTH的主力军。

塑料光纤的损耗分析

l)碳氢键谐振吸收

虽然据测定PMMA芯POF在568nm处的衰减只有35dB/m，但通常采用的LD的波长只能是650nm、780nm或者更长。在这些波长上，必须考虑由于碳氢键(C-H)谐振吸收所引起的衰减。对于MMA基的GI-POF，由于碳氢键谐振吸收，735nm处的最大衰减为2885dB/km；而部分氟化GI-POF的衰减则降低到815dB/m【8】。这是因为原来一个PMMA单体中的八个氢在氟化后的丙烯酸中减少到了三个。PMMA-d8 GI-POF则没有因为碳氢键谐振吸收而引起的衰减，这种低衰减POF还可以应用于现有的近红外和红外装置。

2)电子迁移吸收

材料电子能级的跃迁引起电子迁移吸收效应:固体吸收一个光子后，能级跃迁到激发态。对于聚苯乙烯材料，由于电子迁移吸收引起的衰减在500nm波长时为100dB/km，在600nm波长时为7dB/km；PMMA材料在500nm波长以上的衰减都在1dB/km以下。一般考虑GI-POF的衰减时，应该考虑电子迁移吸收所引起的衰减。但是在650nm处的电子迁移吸收效应很小，几乎与掺杂物质无关。

3）瑞利散射损耗

瑞利散射损耗是由材料密度、取向和成分变化引起的固有损耗，其中取向变化是由聚合物中的各向异性和聚合链的结品度引起。对GI-POF来说，成分变化是由实现折射率分布而添加的掺杂剂引起的。

瑞利散射同传输波长的四次方成反比，故在波长低于600nm区域，光纤损耗是由瑞利散射损耗决定的。对于PMMA芯POF，在632.8nm处的瑞利散射损耗为13.5dB/km，对PS芯POF，在633nm处的瑞利散射损耗为55dB/km。

  从电子跃迁吸收损耗和瑞利散射损耗来看，PS芯POF比PMMA芯POF的大，故PMMA芯POF更适合在可见光区获得低损耗。

  4)非固有损耗

  非固有损耗包括因吸收水、含有重金属及有机杂质而产生的吸收损耗和因存在灰尘等不完整的波导结构而产生的散射损耗，这种损耗同传输波长没有关系，可以通过POF制作工艺条件的控制来降低这一损耗值。

  塑料光纤中除了存在上述损耗外，常常会因为使用环境的缘故也会产生各种损耗，这类损耗一般称为附加损耗，包括弯曲损耗、连接损耗和耦合损耗。

塑料光纤损耗测试方法

1，测试设备：

塑料光纤测试仪为上海米卓的MZ-880，测试仪由可见光光源和大面积激光功率计组成，可直接读取光纤损耗值。

塑料光纤采用1mm的光纤，纤芯材料为聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），纤芯折射率为1.49。

 

2，光纤损耗的实验方法：

将两种光纤分别用锋利的刀片切取相同长度。使其端面尽量平滑。

将光纤测试仪的光源输出链接光纤。

光纤母线插入光功率探头，光功率计清零。

光纤母线和光功率计探头之间插入被测光纤，测试显示的功率值，即为塑料光纤的插入损耗值。

3，塑料光纤弯曲损耗的测试方法：

将被测光纤弯曲不同的直径，读取并记录损耗数据，如下表所以即为弯曲弯曲损耗。

塑料光纤损耗测试仪简介：

    MZ-880 塑料光纤损耗测试仪（塑料光纤测试仪,pof测试仪）是是专为生产工厂设计的可见光源和短波长光功率计为一体的塑料光纤（pof）插入损耗测试仪表。仪表采用大面积探测器，适合于测试基本上任何一种塑料光纤，能量光纤等。该测试仪采用活动型光纤接口，易于清洁光学端口，可根据客户需要更换适配器，如Toslink ,sma905 ,tocp ,mostpof ，avago ，Versalink等接口，通信用fc，sc，lc等接口。本测试仪可以完全替代进口的Tempo 557B，OFT-820等测试仪。

 

 

产品特点：

　 　(1)光源光功率计一体模式，操作简单。

   (2)光源输出稳定：使用先进的微电子技术，使得光源恒功率输出，输出较稳定。

　　 (3)光功率测量准确：使用大面积的短波长光电探测器，让发散的光测量也更加准确。

　  (4)带有修正值，精确度设置功能。     

　 　(5)通过不同的塑料光纤标准线可测试不同的 塑料光纤 跳线。  

   (6)塑料光纤测试仪分台式和手持式两种，我司都有生产，手持式便于携带，台式测试方便，台式测试仪更适合工厂使用，稳定性和扩展性都更高。 

技术指标：

光功率计
检测波长	600-900nm
探头类型	大面积光电二极管
探测面直径	定制
测量范围（dBm）	-55～+5
功率不确定度
显示分辨率	0.001
接口	pof通用接口
光源
波长	650nm
光源输出稳定性	≤±0.05/15分钟，≤±0.1/8小时
接口	pof
其他指标
工作电源(V)	AC100～240(50/60Hz)
重量(Kg)	3.5

 

 

文章来源：上海米卓仪器仪表有限公司

参考文献

[1] 胡先志，胡佳妮，塑料光纤基础及应用[M]，北京：人民邮电出版社，2010

[2] 王田虎,毛海涛,张锦龙. 塑料光纤及其应用[J]. 现代物理知识, 2004, (05) . 

[3] 李庆春,信春玲,郭毅. 塑料光纤成型技术及应用前景展望[J]. 上海塑料,2005,(01) .

[4] 于建明贾景农.PMMA/氟树脂包层塑料光纤的研究.塑料工业.199018(4):16~20

[5] Koike Y，Ishigure T，Niher E.High-bandwidth graded-index Polymer optical   fiber.J Lightwave Technology.1995,13(7):1475-1489

[6] 胡先志，张世海，陆玉喜，光纤通信系统工程应用[M]，武汉：武汉理工大学出版社,2003

[7] 徐乃英.塑料光纤的发展综述.光纤与电缆及其应用技术.1999，(4):3~12

[8] 孟宪微.塑料光纤传输特性的研究.[D] [硕士论文] ．长春理工大学．2007 

[9] A.M.Class,D.J.DiGiovanni,T.A.Strasser,et al.Advances in fiber optics.Bell Labs Technol.J.2000,5:168

[10] 邱昆.光纤通信导论[M]．北京：电子科技大学出版社，2004，156～204． 

[11] 刘天山. 塑料光纤(POF)的发展及其应用[J]. 应用光学, 2004, (03)