塑料光纤和玻璃光纤区别 塑料光纤应用领域 2020塑料光纤行业现状前景规模分析

WuYaNan

塑料光纤(POF)是由高透明聚合物如聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)作为芯层材料,PMMA、氟塑料等作为皮层材料的一类光纤(光导纤维)。不同的材料具有不同的光衰减性能和温度应用范围。塑料光纤目前,通信光缆所用的光纤,基本上都是采用石英光纤,由高纯度二氧化硅SiO2加入适量掺杂剂组成的。近年来,还逐步开发出塑料光纤(POF),它是用一种透光聚合物制成的光纤。

塑料光纤技术背景

目前,制作POF主要的材料有两类:一类是聚甲基丙烯酸甲酯聚合物PMMA(Polymer Polymethylmethacrylate);另一类是含氟聚合物(Perfluorinated polymers )。

塑料光纤不但可用于接入网的最后100~1000米,也可以用于各种汽车、飞机、等运载工具上,是优异的短距离数据传输介质。

塑料光纤分类

塑料光纤按照其芯-皮折射率分布不同可分为阶跃折射率(Step Index,简称SI)分布型塑料光纤(SI-POF)和渐变折射率(Graded Index,简称GI)分布型塑料光纤(GI-POF)。

SI-POF 具有明显的芯-皮界面,塑料光纤的折射率在芯-皮界面发生突变,即在芯径内塑料光纤的芯材折射率为n1,在皮层突变的皮层折射率为n2,且n1>n2。入射光在芯-皮界面发生全反射,光线在纤芯内的传递依靠这种全反射以锯齿形前进。由于入射光的入射角不同,导致各模光线到达接收器的时间不同,并出现脉冲展宽现象。在展宽有限条件下,SI-POF 传输的入射光的入射角有限,造成其带宽受限。 GI-POF 的折射率从轴中心至边缘逐渐降低,沿径向呈抛物线变化。由于 GI-POF 的折射率不再是个常数,使各模光线在其中的传输速度不同,而它们到达接收器的时间几乎相同,输出脉冲展宽不大,所以 GI-POF 的带宽要比 SI-POF 的大得多。

塑料光纤、石英光纤和玻璃光纤区别

(1)塑料光纤由单根的光纤束(典型光束直径为0.25到1.5mm)构成,通常有PVC外皮。

它能安装在狭小的空间并且能弯成很小的角度。

(2)玻璃光纤由一束非常细(直径约50μm)的玻璃纤维丝组成。

典型的光缆由几百根单独的带金属外皮玻璃光纤组成,光缆外部有一层护套保护。

(3)塑料光纤具有较高的柔性,带防护外皮的塑料光纤适于安装在往复运动的机械结构上。

塑料光纤吸收一定波长的光波,包括红外光,因而塑料光纤只能传输可见光。

与玻璃光纤相比,塑料光纤易受高温,化学物质和溶剂的影响。

与石英光纤相比,塑料光纤是近20多年来在聚合物科学领域中具有理论研究意义和应用前景的信息产业用材料之一。

具有以下特点:

(1) 直径大,一般可达0.5~1mm,大的纤芯使其连接变得简便,易对准,从而可以使用廉价的注塑连接器,安装成本很低;

(2) 数值孔径(NA)大,约为0.3~0.5,与光源和接收器件的耦合效率高;

(3) 材料便宜,制造成本低,用途广泛。

塑料光纤的应用

光纤到户(FTTH)和光纤到桌面(FTTD)、家庭和办公室智能网络(三网合一)、工业控制和工厂自动化、汽车、飞机、火车等一切形式的交通工具、跳线、传感器、闭路电视,监控、军事和安全、照明和装饰、医疗、机器人技术、复印机等机器、路由器、交换机。

塑料光纤行业现状如何?

塑料光纤所用芯皮材的基本条件是透光性好,即要求聚合物的透光率大于90%,透光率越高,塑料光纤的传输损耗就越低。透光性好的聚合物大多为无定形结构,各向同性,不含有发色基团,且具有均一的折射率。作为纤芯材料,典型的聚合物有:聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)。

塑料光纤通常被称为“裸纤”,由于没有披覆层的保护,很容易损坏,因此用于通信的塑料光纤其实是经过塑料披覆的塑料光缆,就像用于通信的铜缆和石英光缆一样。要传输数据,光纤(缆)还必须与其它部分组成光传输系统,一个典型的光传输系统由三部分构成。光传输的工作过程是在光发射机、光纤和光接收机三者之间进行的。光发射机把输入的电信号转换成光信号,转换后的光信号由光纤传传输到接收设备—光接收机,光接收机把从光纤中获取的光信号还原成电信号。

2020塑料光纤行业发展前景及规模分析

塑料光纤具有带宽高、质轻柔软、连接简单、便于施工、符合眼安全标准等优点,可直接方便地实现光纤到桌面(FTTD),是构建完整全光通信网络的最佳短距离传输介质。塑料光纤通信系统既是全面实施“光进铜退”的重要手段,也是实现“宽带中国”战略的一个重要选择。同时,在大规模推进“互联网+”的过程中,塑料光纤应用空间极大拓展。塑料光纤在工业控制、电力行业、石油行业、汽车制造以及轮船、高铁、飞机等很多领域将获得广泛的应用,此外,在一些军工领域也获得应用。

就全球环境来看,塑料光纤行业的整体发展依旧处于平稳状态,无论是光纤,还是器件、芯片市场均基本平稳,市场格局未发生变化,产业规模略有提升。近年,全球塑料光纤市场需求呈不断攀升趋势。欧洲、美国、日本等发达地区以及韩国、巴西等地,是塑料光纤主要消费地区,塑料光纤市场比较成熟。中国也是全球塑料光纤重要的消费市场,但诸多市场渗透率较低。

在众多应用场景中,塑料光纤多次出现,产业集中度非常高,这同时也推动着塑料光纤产业逐渐成为光通信的主流产业方向发展,共建万物互联的世界。

塑料光纤行业研究报告中的塑料光纤行业数据分析以权威的国家统计数据为基础,采用宏观和微观相结合的分析方式,利用科学的统计分析方法,在描述行业概貌的同时,对塑料光纤行业进行细化分析,重点企业状况等。报告中主要运用图表及表格方式,直观地阐明了行业的经济类型构成、规模构成、经营效益比较、供需状况等,是企业了解塑料光纤行业市场状况必不可少的助手。未来塑料光纤行业将如何发展?请关注中研普华研究院报告《2020-2025年塑料光纤行业市场深度分析及发展策略研究报告


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