Введение
Оптическое волокно, изготовленное из полимера. Пластиковое оптическое волокно (POF) или полимерное оптическое волокно – это оптическое волокно, изготовленное из полимера. Подобно стеклянному оптическому волокну, POF передает свет (для освещения или передачи данных) по сердцевине волокна. Его основное преимущество перед стеклянным волокном, при прочих равных условиях, заключается в его устойчивости к изгибам и растяжению.
Plastic optical fiber (POF) or polymer optical fiber is an optical fiber that is made out of polymer. Similar to glass optical fiber, POF transmits light (for illumination or data) through the core of the fiber. Its chief advantage over the glass product, other aspect being equal, is its robustness under bending and stretching.
История
С 2014 года на рынке доступно полное семейство PHY-трансиверов, позволяющее разрабатывать и производить домашнее сетевое оборудование, обеспечивающее гигабитные скорости передачи данных в дом. Одним из наиболее значительных достижений в области полимерных волокон стала разработка микроструктурированных полимерных оптических волокон (mPOF) – разновидности фотонного кристаллического волокна.
Материалы
Традиционно, PMMA (акрил) составляет ядро (96% поперечного сечения в волокне диаметром 1 мм), а фторированные полимеры – материал оболочки. С конца 1990-х годов на рынке стали появляться волокна с градиентным показателем преломления (GI POF) с существенно улучшенными характеристиками, изготовленные на основе аморфного фторполимера (поли(перфторбутинилвиниловый эфир), CYTOP). В то время как стеклянные волокна производятся исключительно вытягиванием, полимерные оптические волокна могут быть изготовлены также и методом вытягивания.
Характеристики PMMA POF
В качестве ядра используется ПММА с показателем преломления 1,49. Обычно оболочка волокна изготавливается из фторированных полимеров (показатель преломления < 1,40). Поддерживается высокая разница показателей преломления между ядром и оболочкой. Высокая числовая апертура. Обладает высокой механической гибкостью и низкой стоимостью. Волокно промышленного стандарта (IEC 60793 2 40 A4a.2) имеет диаметр ядра 1 мм. Пропускная способность составляет около 5 МГц·км при длине волны 650 нм. Возможно записывать волоконные решетки Брэгга в одномодовых и многомодовых POF. Это имеет преимущества по сравнению с использованием кварцевого волокна, поскольку POF можно растягивать на большее расстояние без разрушения; некоторые применения описаны на странице проекта PHOSFOS.
Стандарты
Оптические волокна, используемые в телекоммуникациях, регулируются европейскими стандартами EN 60793 2 40 2011. Несколько органов по стандартизации на национальном, европейском и мировом уровнях в настоящее время разрабатывают гигабитные стандарты связи для POF, предназначенные для применения в домашних сетях. Ожидалось, что стандарт будет выпущен в начале 2012 года. С тех пор работала исследовательская группа IEEE, а затем рабочая группа, пока в 2017 году не была опубликована поправка IEEE802.3bv. IEEE 802.3bv определяет полнодуплексную передачу данных со скоростью 1 Гбит/с по SI POF с использованием красного светодиода. Она называется 1000BASE RH. Этот гигабитный стандарт IEEE для POF основан на многоуровневой PAM-модуляции, структуре кадров, предкодировании Tomlinson-Harashima и многоуровневом кодировании coset. Сочетание всех этих методов оказалось эффективным способом достижения недорогих реализаций, одновременно приближаясь к теоретическому максимальному значению пропускной способности POF. Другими альтернативами являются схемы, такие как DMT, PAM 2 NRZ, выравнивание DFE или PAM 4. Стандарт VDE был опубликован в 2013 году. После публикации IEEE попросил VDE отозвать спецификацию и перенести все усилия в IEEE. VDE отозвала спецификацию, и в марте 2014 года в IEEE был представлен CFI.