最火用于短距离通信的塑料光纤技术

用于短距离通信的塑料光纤技术

80年代以来的信息爆炸导致了个人电脑大量涌入办公室、，在688nm波长的损耗为56dB/km，在780nm波长的损耗为94dB/km. C-F谐波吸收在可见光区域基本不存在，即使延伸到1500nm波长的范围内其强度也小于1dB/km. 3用于塑料光纤通信系统的光源和光检测器塑料光纤通信络的工作带宽取决于塑料光纤、光源和光检测器的带宽。目前，用于高速塑料光纤通信络的光源和光检测器正在积极的开发中3.1光源光源应该满足塑料光纤需要两块光栅对光源的波长、谱宽、光线发散角和输出功率的要求。塑料光纤的直径较大（0.5~1mm）并且数值孔径较大（0.25~0.5），由于通常高速半导体光源的发光面在501左右，因而与塑料光纤的耦合无需精确对准。 半导体激光器（LD）的谱宽窄、光线发散角小，可以获得较高的带宽性能，但对温度较为敏感价格较为昂贵。半导体发光二极管（LED）的谱宽和光线发散角比LD大，带宽性能不如LD，但可靠性和温度稳定性比LD高，且价格便宜，在短距离络中应用颇具吸引力。 PMMA塑料光纤的3个低损耗窗口分别位于570nm、650nm和780nm波长处。在570nm波长，目前尚无高速的LD和LED.在780nm波长，可以使用已经在光盘驱动器中大量使用的、廉价的LD，但P设定紧缩速度MMA塑料光纤在该波长的损耗较大。780nm波长的GaAs垂直腔表面发光激光器（VC-SEL）已有报导用于2.5Gbps的塑料光纤通信络。在650nm波长，PMMA塑料光纤的损耗*小，AlGalnPLED的*大输出功率已达3.5mW，发散角70121‘23；谐振腔LED（RCLED）的*大输出功率已达42mW谱宽3nm，速率可达250Mbps；日本的NEC公司已开发出*大输出功率达61dBm，速率为2.化塑料光纤从可见光到近红外1500nm的区域内损耗都很小，因此可以使用在石英光纤通信系统中已经大量应用的、廉价的高速LD和LED. 3.2光检测器高速塑料光纤络需要高速、大光敏面和量子效率高的光检测器。雪崩光电二极科研院校管（APD）的灵敏度高，但因偏置电压高、价格贵和稳定性的问题而不宜用于短距离通信络。因此，在短距离通信络中使用PIN光电二极管（PIN-PD）是一种比较好的选择。 塑料光纤的直径较大，为降低与光电二极管连接时对几何位置对准精度的要求，要求光电二极管具有较大的光敏面。但大光敏面光电二极管的结电容较大，限制了光电二极管的响应速度。市场上现有的Si光电二极管不太适合于塑料光纤络，这是因南京轩凯公司利用工程化手段为Si是间接带隙材料，在650nm波长的吸收系数相对较低。高速Si光电二极管的光敏面较小，在较小的偏置电压下运行，但量子效率较低。GaAs是直接带隙材料，GaAs光电二极管能够在低偏置电压下实现高速运行，并保持高量子效率。用于PMMA塑料光纤的GaAsPIN光电二极管已有报导，在600 ~850nm波长区域的量子效率高于80%并且基本上不受偏置电压的影响，其光敏面直径为90m时，带宽为43GHz；光敏面直径为500，um时，带宽为170MHz；光敏面直径为210，um时，可以实现600Mbps的数据速率。 4展望由于塑料光纤既具有石英光纤的带宽大、抗电磁干扰和易成缆的特点，又具有成本低和易于铺设的优点，将成为短距离通信络的主要传输媒质。 目前及今后的研究将着重于解决塑料光纤的热稳定性和寿命问题，以及开发高速的光源和光探测器。