Shen Zhen ZJY Patent City Co. Ltd. - POF,plastic optical fiber,GEPON

         最初设计的“标准”的塑料光纤采用聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）作为芯层材料，阶跃式折射率分布，具有大直径（1mm）和高数值孔径（NA=0.5）。最近设计的大多数塑料光纤仍然采用聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）作为芯层材料，但是在芯层尺寸、数量、折射率分布形式以及数值孔径上会有差别。下面分别进行介绍。

        1.  高数值孔径、阶跃折射率塑料光纤（High NA，Step-Index POF） 

 
                                                            图1   高数值孔径SI-POF

        这种塑料光纤，具有较大直径（960μm），聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）作为芯层材料，折射率1.492，有一层很薄的（厚度为10~20μm）的氟塑料包层。数值孔径为0.46~0.51。塑料光纤被覆一层由聚氯乙烯或者聚乙烯材料，制成直径为2.2m的塑料光缆。如图1-2所示。这个标准的塑料光纤除了直径大，弯曲性也非常好，可以使用低成本的塑料连接器。带宽 50MHz ·100m。通常这种光纤可以在85度的高温以下使用。在650nm波长的衰减为150~200dB/km。

        2.  低数值孔径、阶跃折射率塑料光纤（Low NA，Step-Index POF） 

 
                                                           图2    低数值孔径SI-POF

        如图2所示,这种塑料光纤本质上和上面的高数值孔径型SI-POF结构是一样的，PMMA芯层，不过包层的氟塑料折射率较大，大约有2%的不同。数值孔径大约是0.3。这种低数值孔径的塑料光纤的带宽是大约100MHz·100m。

        3.  双阶跃折射率塑料光纤（Double-Step Index POF）

 
                                                         图3   双阶跃折射率POF

        如图3所示，双阶跃折射率意味着有两个包层。第二个包层的折射率要低于第一层，这样，从芯层中跑出去进入第一个包层的光在两个包层的交界面反射后可能重新返回芯层中去。该种塑料光纤的带宽性能和单阶跃低数值孔径塑料光纤很相似。

        4.  渐变折射率塑料光纤（GI-POF）

 
                                                                   图4    渐变折射率塑料光纤GI-POF

        GI-POF结构如上图4所示。和石英光纤一样，塑料光纤芯的渐变折射率分布可以明显减小多模色散。理想的渐变折射率塑料光纤正在被深入的研究，研究证实，氟塑料的色散现象比硅要小得多，而全氟化（PF）塑料光纤GI-POF的带宽在理论上明显高于渐变折射率石英光纤。PF GI-POF光谱传输范围更大，并且衰减很低（850nm段为20dB/km）。非常适合于红外区域的高速应用。GI-POF带宽较高，非常适于Gbit/s传输。