一、問題的提出
現(xiàn)代社會,光纖通訊、光纖網(wǎng)絡(luò)已是不可缺少的主要通信方式,隨著通信事業(yè)的不斷發(fā)展,人們的生活也越來越依賴這些高科技技術(shù)。過去的二十年,社會的信息化,使大量的信息以爆炸的形式迅速產(chǎn)生,通過通信設(shè)備和通信光纜傳輸與交換到各地。
目前,通信光纜所用的光纖,基本上都是采用石英系光纖,由高純度二氧化硅SO2加入適量摻雜組成的。石英(玻璃)光纖以其大容量、高速度、低損耗在城際網(wǎng)及城域網(wǎng)的干線中已被大量使用,成為遠(yuǎn)距離傳輸信息的最佳選擇,其成熟的吉比特級別技術(shù),已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。但是因?yàn)槭⒐饫w的連接要求非常精密,不能有偏差,以及石英光纖柔性較差,在建筑物內(nèi)布線時(shí),對受力、彎曲等要求較多等原因,使得石英光纖不適應(yīng)室內(nèi)布線。所以,盡管石英光纖已在城際、城域網(wǎng)中大量使用,但在密集型用戶的局域網(wǎng)接入中,遇到了很大的困難,從而導(dǎo)致了所謂“最后一公里”問題的出現(xiàn)。也就是說,具有高速吉比特通信性能的石英光纖網(wǎng)絡(luò),在到達(dá)“路邊”,“街邊”甚至小區(qū)的“樓邊”后,它就望洋興嘆了,不能到達(dá)局域網(wǎng)中的千家萬戶。計(jì)算機(jī)(電腦)和它就差這幾百米或一公里左右,卻享受不到吉比特級別的通信資源,致使當(dāng)前的互連網(wǎng)電腦上傳及下載的速度仍然在10兆以下而不能進(jìn)一步提高。
二、塑料光纖的優(yōu)勢
隨著科技的進(jìn)步,光纖到戶的時(shí)代已經(jīng)來臨,“最后一公里”問題即將被解決,這已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。塑料光纖(POF)在這一過程中將扮演重要的角色。目前室內(nèi)短距離信息傳輸媒介或技術(shù)主要有以下幾種:
1、以基于銅導(dǎo)體的對絞線的同軸電纜
這一種使用成本低且滿足現(xiàn)實(shí)需求而使用最多,但若滿足用戶將來對帶寬和速率的更高要求,需要為克服電磁干擾、信息保密、擴(kuò)大帶寬、提高傳輸速率、保證傳輸距離等投入很高的研究資金,使用成本也因使用昂貴復(fù)雜的電子裝置而變得很高,綜合競爭力降低。
2、單模和多模石英光纖
該種技術(shù)比較成熟,但石英光纖芯徑很細(xì)(-10μm)導(dǎo)致連接困難而成本較高,光電子器件技術(shù)要求高、價(jià)格昂貴,其易脆斷和彎曲損耗限制其在狹窄空間中安裝使用。
3、紅外及短距離移動(dòng)通信等無線技術(shù)
此種技術(shù)在目前比較熱鬧門,世界各國對移動(dòng)通訊的技術(shù)研究投入很大,技術(shù)也日新月異,相關(guān)產(chǎn)品更新?lián)Q代速度很快,但當(dāng)數(shù)據(jù)無線傳輸技術(shù)應(yīng)用于象室內(nèi)、交通工具內(nèi)這樣的短距離通訊時(shí)其使用成本就比較高,且電磁干擾問題、環(huán)境影響問題、傳輸帶寬和速率問題,或?yàn)榻鉀Q這些問題所必須的高研究成本和昂貴的使用設(shè)備投入等將會是其在短距離通信中應(yīng)用的主要障礙。從現(xiàn)實(shí)實(shí)用和技術(shù)研究發(fā)展趨勢看,要克服銅導(dǎo)體和無線傳輸技術(shù)的缺陷,POF是實(shí)現(xiàn)短距離高速傳輸?shù)膬?yōu)先選擇目標(biāo)。
塑料光纖(POF)與石英光纖相比,具有以下優(yōu)點(diǎn):
*模量低,芯徑大(0.3-1.0mm),接續(xù)時(shí)可使用簡單的POF連接器,即使是光纖接續(xù)中心對準(zhǔn)產(chǎn)生30μm的偏差也不會影響耦合損耗;
*數(shù)值孔徑大(NA0.5左右),受光角θA可達(dá)60°,而石英光纖只有16°,可用便宜的LED,并且耦合效率高;
*撓曲性好,易于加工和使用;
*在可見光區(qū)有低損耗窗口;
*重量輕;
*成本及加工費(fèi)用低。
POF網(wǎng)絡(luò)在局域網(wǎng)系統(tǒng)中與其它傳輸介質(zhì)相比,具有明顯的優(yōu)點(diǎn):
*POF對電磁干擾不敏感,也不發(fā)生輻射,不同數(shù)據(jù)速率下的衰減恒定,誤碼率可預(yù)測,能在電噪聲環(huán)境中使用;
*其尺寸較長,可降低接頭設(shè)計(jì)中公差控制的要求,故成網(wǎng)成本較低等。
將POF與目前成本低、室內(nèi)接入使用最流行的銅介質(zhì)作比較:
目前SI型POF的使用成本與UTP-5電纜的相當(dāng),但傳輸性能和環(huán)境適當(dāng)性比電纜好得多;同軸電纜的傳輸性能比較好,但使用距離最大90米,電纜外徑大,也不易彎曲,影響安裝使用,與之配套的電子設(shè)備和連接器件價(jià)格昂貴。
隨著POF制造技術(shù)和原材料制備技術(shù)的不斷進(jìn)步,POF的生產(chǎn)成本還會不斷的降低;從目前的激光器、光電子集成器件、連接器的發(fā)展情況看,國內(nèi)及國際的相關(guān)技術(shù)進(jìn)步很快,隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,相信發(fā)送接收器件的成本會有較大幅度的下降,使POF在接入通信中更具優(yōu)勢。
三、塑料光纖的發(fā)展前景
國內(nèi)FTTH產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,面臨進(jìn)一步降低成本的壓力,其中接入線纜占FTTH實(shí)施成本的25%-30%。國內(nèi)的FTTH接入,多采用烽火科技提出的FTTB+LAN方案,光纖只布設(shè)到樓宇,而樓宇內(nèi)部仍采用傳統(tǒng)的雙絞線,雙絞線的原材料是銅,隨著國際銅價(jià)一路上揚(yáng),“光進(jìn)銅退”成為必然趨勢。塑料光纖產(chǎn)業(yè)已經(jīng)發(fā)展多年而市場規(guī)模仍然有限,如今在國內(nèi)FTTH應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)了自己的機(jī)遇(國外的FTTH一般是光纖到每戶,塑料光纖機(jī)會很少),正在努力把自己打造成室內(nèi)銅纜的替代品。
華經(jīng)縱橫通信產(chǎn)業(yè)研究中心認(rèn)為,塑料光纖必將在我國FTTH產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮重要的角色,未來十年將是我國光纖到戶的快速發(fā)展階段,更將是塑料光纖產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的時(shí)期。
