塑料光纤的研究及其应用重庆工业职业技术学院毕业论文学生姓名:陶有兴指导教师:陈媛媛专业:计算机通信重庆工业职业技术学院自动化系二O一二年十一月目录中文摘要...................................................4绪论.......................................................61网络与通信的发展趋势......................................81.1网络的发展趋势............................................................81.2通信的发展趋势............................................................82光纤通信的优势..........................................112.1铜缆传输的缺陷...........................................................112.2采用光纤通信的优点.......................................................113塑料光纤.................................................133.1塑料光纤的概念...........................................................133.2塑料光纤和石英光纤的比较.................................................133.3塑料光纤的传光原理.......................................................143.3.1光的基础知识........................................................143.3.2几何光学理论........................................................153.3.3子午光线在阶跃型POF中的传输........................................153.3.4子午线在阶跃型光纤中的几何行程和反射次数............................163.3.5斜光线在阶跃型折射率POF中的传输....................................163.3.6光在渐变型折射率分布POF中的传输....................................163.3.7侧面发光POF的传光原理..............................................173.3.8荧光POF的传光原理..................................................174塑料光纤在工程中应用....................................195塑料光纤研究中需解决的问题...............................206塑料光纤应用前景.........................................217结论.....................................................22致谢......................................................23参考文献..................................................24中文摘要塑料光纤(PlasticOpticalFiber简称POF),是采用聚合物材料或有机材料制备而成的可传导光功率的传输线。POF有多种分类方法,按折射率结构分,可分为阶跃折射率分布型SIPOF和渐变折射率分布型GIPOF;按芯材分尝,可分为聚苯乙烯PS芯POF、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA芯POF等:若按光纤发光特性分类,可分为侧面发光(Side—Light)POF(简称SLPOF)、端发光(End—Li曲t)POF(简称ELPOF)。自1970年美国康宁公司研制出石英玻璃光纤后,同年贝尔又试制成半导体激光器,这两项新技术的结合,开创了光信息传输的新时代。玻璃光纤有一个致命的弱点就是强度低抗挠曲性能差,而且抗辐射性能也不好。因此,近20多年来,科学家们一直没有停止过对塑料光纤的探索。目前,在“光纤到户”的拉动应用下,塑料光纤展现了其巨大的市场潜力。塑料光纤的研究始于二十世纪60年代.1968年美国杜邦公司用聚甲基丙烯酸甲酯为芯材制备出塑料光纤,但光损耗较大。1974年日本三菱人造丝公司以PMMA和聚苯乙烯为芯材、以低折射率的氟塑料为包层开发出塑料光纤,其光损耗为3500dB/km,难以用于通信。80年代日本的一些大企业和大学对低损耗塑料光纤的制备进行了大量的研究。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。1983年NTT公司开始用氘取代聊仰d^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。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。它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...