塑料光纤发展和国内外产业情况

塑料光纤发展和国内外产业情况塑料光纤概述塑料光纤定义塑料光纤（PlasticOpticalFiber，简写为POF）是由高折射率的聚合物材料（聚甲基丙烯酸甲酯，PMMA）为纤芯和低折射率的聚合物材料（PMMA、氟塑料）为包层所构成的光导纤维。和石英光纤一样，塑料光纤传光也是利用光的全反射原理，光纤纤芯是光密介质，包层是光疏介质，因此只要一束光射入的角度合适，光就将在光纤内部不停地进行全反射而传向另一端。塑料光纤一般损耗低于200dB/km，主要有阶跃型（Step-index）和渐变型（Graded-index）两种类型。表1通信级塑料光纤分类分类芯径um数值孔径损耗dB/km传输速率及距离SI-POF980/10000.5≤200@650nm;≤100@5201Gbps*50mGI-POF120/5000.25≤60@850nm@1300nm10Gbps*100m塑料光纤优点：重量轻、体积小可见光信号，对人眼无害安装简易，无需专业人员无电磁干扰、无辐射，防雷防电屏蔽性好，保密性强替代铜线，价格低，节能环保维护简单塑料光纤技术发展国际发展概述1、1968年杜邦发明基于PMMA材料为芯材的通信级塑料光纤；2、1980年三菱公司以高纯MMA单体聚合PMMA，使塑料光纤损耗下降到100-200dB/km；3、1983年NTT公司开始用氘取代PMMA中的H原子，使最低光损耗可达到20dB/km，并可传输近红外到可见光的光波；4、1990年，日本庆应大学的小池助教授开发成功折射率渐变型的塑料光纤，芯材为含氟PMMA、包层为氟化塑，用界面凝胶技术制造。该塑料光纤衰减在60db/km以下，光源650-1300nm，100m带宽3GHz，传输速率10Gb/s；5、1994年日本成立“塑料光纤联合体”共同推进塑料光纤应用，以三菱、东丽和旭硝子为主；6、2000年OFC会议上，日本ASAHIGLASS公司报道了氟化梯度塑料光纤（GI-POF）衰减系数在850nm为70dB/km，在1300nm为33dB/km，带宽已达100Mhz/km；7、2010年欧洲电信委员会颁布《100Mbit/s和1Gbit/s的塑料光纤系统规范》；8、2010年日本旭硝子推出1Gbps的高速GI塑料光纤产品。国内发展概述1、二十世纪80年代开始塑料光纤研究，主要有中科院理化所、中科院西安光学精密机械研究所等；2、2003年，四川汇源塑料光纤成功生产出低损耗PMMA塑料光纤，并将其损耗（@650nm）降低到200dB/km以下，满足通信要求；同样拥有通信级塑料光纤生产能力的，还有江西大圣塑料光纤以及中科院理化所，后者专利技术，可以将塑料光纤损耗降（@650nm）低到150dB/km以下。3、2006年信息产业部颁布了通信用塑料光纤行业标准，2013年完成修订（YD/T1447-2013）。塑料光纤产业综述全光网及全光纤通信技术是光纤通讯领域的前沿技术，是21世纪真正的高速公路。当前，许多国家都把全光网作为建设“信息高速公路”的基础，将其提升到战略地位的高度。在各国光纤通信的建设中，石英光纤光缆在长距离传输上起到了革命性的作用，但在末端光纤到户的过程中却存在着连接难度大、生产成本高、系统安装及维护费用高等问题，阻碍了光通信的进一步发展。光缆与电缆共存的混合网，因为铜缆的传输速度低限制了整个网络的速度，很难胜任千兆以上的高速传输网络。同时，铜缆的存在也使网络的安全性得不到有效的保障。各国的实践表明，塑料光纤很好地解决了铜缆的这些问题，不但带宽可以提高到10~40G的水平，而且由于塑料光纤拥有对振动不敏感和弯曲性好、重量轻、不受电磁干扰、芯径大、耦合和联结非常容易，可做到快速简单连接、无需专业人员等一系列优点。对于近距离传输来说，塑料光纤真正成为了综合性能最佳、最可靠、最安全、性价比最高的短距离传输介质，是FTTH最后100米的最理想介质。近几年来，欧日等国的公司对塑料光纤的研制取得了重要的进展。他们研制成的塑料光纤，光损耗率已降到25～9dB/km。其工作波长已扩展到870微米(近红外光)，接近石英玻璃光纤的实用水平。美国研制的一种PFX塑料系列光纤，有着优异的抗辐照性能。此外，美国麻省波士顿光纤公司研制的Opti-Giga塑料光纤更是引人注目，它不仅比玻璃轻、柔性更好、成本更低，而且可在100米内以每秒3兆比特的速度传输数据。这种光纤还可以利用光的折射或光在纤维内的跳跃方式来达到较高的传输速度。现在美欧日已把塑料光纤用于短途传输，如汽车、医疗器械、复印机等。国内塑料光纤产业已经形成了原材料、拉纤成缆、器件、芯片等完备的产业链，凝聚了高校科研院所、企业、政府部门、平台机构的广泛的参与者，产业链主要企业超过32家。目前，中国塑料光纤产业具有鲜明特点，产业链完备、注重技术研发、成本具有竞争力、在国际国内市场获得一定认可、一批努力拼搏的企业和企业家、行业自律好等;同时，中国塑料光纤产业也存在企业规模总体较小、技术领域也有瓶颈、各行业市场认知不足等问题，导致塑料光纤虽然初步达到了通信标准，但是未来估值500亿元的市场却没有完全打开。光纤产业已被重庆市确定为千亿级产业进行打造，并被列入2015年市级重点项目和重庆“十三五”新材料产业重点项目全面推动。该项目将有效助推绿色、低碳、环保及智慧城市建设，促进传统产业结构转型升级。重庆长寿塑料光纤材料产业园在长寿经开区正式开工建设。该项目是重庆世纪之光科技实业有限公司斥巨资打造的，建成后将实现中国科学院理化所科研项目的产业化。该公司专业从事通信级塑料光纤、光缆、光电芯片、光模块、光器件、光设备等全产业链产品的研发、生产与销售，并提供涵盖家庭与办公接入网、汽车多媒体、工业以太网、智能远传数据等领域的各种新一代塑料光纤通信解决方案。公司依托中国科学院理化技术研究所，联合北京中科海通科技有限公司、爱尔兰Firecomms、长城宽带网络服务有限公司等，在整合国际国内领先的高端材料、光纤生产技术及光纤收发器技术的基础上，正在努力建设技术体系最先进、产品体系最齐全、服务体系最完善的塑料光纤材料产业基地及光通信产业基地。