塑料光纤通信应用已成全球课题,它的优势在于具备取代五类线或者Wi-Fi的能力,有助于运营商打造一个端到端的全光网络,实现家庭环境内的三网融合。
多年来,发达国家把塑料光纤(POF)用于汽车、飞机、舰船以及工业控制和医疗设备领域,获得了巨大的成功。2006年以来,欧盟内部先后开展POF-ALL和POF-PLUS研究计划,通过新的光学器件和传输技术,支持下一代家庭网络和数据中心。欧洲电信委员会2010年颁布了《接入,终端,传输和复用(ATTM);100Mbit/s和1Gbit/s的塑料光纤系统规范》。

深圳市中技源专利城有限公司最近承接国际著名电信运营商委托设计塑料光纤网络设备项目表明,欧美主要电信运营商对终端网络采用低成本塑料光纤系统实现高质量三重播放的测试有了最终结果。塑料光纤系统将大规模应用的另一个明显迹象是国际著名公司相继进入塑料光纤系统设备的开发,机顶盒芯片组制造商把塑料光纤接口安排在最新的参考设计中,网络设备公司把家庭网关推荐给欧美各大运营商。国际先进运营商的研究成果将有力助于加速我国光纤到户和三网融合的建设。
塑料光纤应用引发全球课题
欧洲是塑料光纤行业技术、应用和标准发展的领导者。欧洲经济委员会信息技术计划组(EECIST)发起了二个塑料光纤技术研究计划,POF-ALL和POF-PLUS。
2006年1月,9个欧洲公司和研究机构联合发起了POF-ALL计划(PavingtheOpticalFuturewithAffordableLightning-fastLinks,POF-ALL),意为:以用户用得起的超高速的链路开辟光网络的未来。花费了260万欧元的POF-ALL到2008年6月结束,其7个工作组完成了对塑料光纤系统的光纤传输距离、元件设计等研究,并在此基础上进行了实验平台的验证及商用测试。
POF-PLUS课题开始于2008年1月,计划持续36个月,目的是使塑料光纤传输更大的带宽(1Gbit/s以上)及延长传输距离。POF-ALL和POF-PLUS课题组成员包括一些欧洲电信运营商,法国电信,意大利电信等。
通信塑料光纤光缆进展
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。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,达到通信实用水平。目前,日本生产塑料光纤的主要企业有三菱、旭硝子、东丽等公司,美国生产塑料光纤的主要企业有波士顿公司、NanopticasInc.等。
我国塑料光纤研究是从上世纪80年代在中国科学院西安光机所开始的。南京玻璃纤维研究设计院在20世纪80~90年代发展了多种PS芯POF的生产工艺、设备和制品;1988年中国科学院上海有机化学研究所报导了在实验室中研制出的R-1型纯PS芯POF,在632nm处的损耗为300dB/Km;1997年上海交通大学采用紫外光固化工艺制备的PS芯PMMA皮在632.8nm处损耗为182dB/Km。
2003年开始,四川汇源光通信股份有限公司研制和生产损耗较低的适合短距离通信应用的PMMA芯SI-POF。2006年深圳大圣光电技术有限公司(现江西大圣)及深圳市中技源专利城有限公司联合中国科学院理化技术研究所,开始小批量生产塑料光纤。
据不完全统计,三年来通信级塑料光纤的生产厂在建和准备开工的有十几家,遍布全国,有四川重庆和广安,江苏苏州,安徽安庆,河南济源,内蒙古呼和浩特,山东泰安、威海和胶州等地,而三年前国内具备通信塑料光纤生产能力的生产厂只有深圳大圣光电技术有限公司。
随着塑料光纤及其应用的发展,我国信息产业部在2006年发布了通信用塑料光纤行业标准(YD/T1447-2006)。本标准规定的塑料光纤可用于短距离通信、电话及数据处理设备,也可用于车、船和航空器内的传输网。
塑料光纤收发器研制进展
塑料光纤收发器利用LED光源作为信号的载体,LED是一种无噪声光源,且有很高的可靠性和寿命。同时,LED的成本很低,是代替昂贵的激光器光源的首选器件。
自从1992年,贝尔实验室提出RCLED,并于1994年提出了把其用于塑料光纤通讯领域的设想以来,RCLED在近20年的发展中取得了许多突破性进展。第一只高效率的RCLED是DeNeve等人在1995年做出的,随后安捷伦、安华高、日立、Honeywell等公司开始了塑料光纤收发器的产业化研究。
在塑料光纤收发器领域,最引入注目的是爱尔兰Firecomms公司,他们研制出一种超快红色RCLED来用在塑料光纤收发器中,接收灵敏度高,与其它公司的同类产品相比,在同样的塑料光纤上传输距离更远;同时Firecomms公司的塑料光纤收发器模块还集成了无接头OptoLockВ快速连接技术,应用非常方便,逐渐成为塑料光纤网络通信的接口标准。