塑料光纤在工业领域的应用
塑料光纤在汽车上的应甿pptsteeringcomm
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光纤汽车照明系统
利用POF，一个光源能照亮多处地方（仪表板照明，开关照明，控制 板照明，变速杆标志、杂物箱照明，烟灰盘照明，左右钥匙照明等）， 简化照明系统结构，降低照明系统重量
POF用来向驾驶员指示外部照明灯（尾灯）工作状况，可靠性提高 POF用于进门照明系统（DCX车外钥匙孔的照明）
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FLEXRAY
正在开发的一个基于POF的通信系统，主要目的是提供一个 “DRIVER-BY-LIGHT”功能，比如自动刹车。概念为：替换目前的机械 驱动装置，使得汽车的转向，刹车以及齿轮切换采用全电子系统，该 电子系统采用POF作为连接。该组织成立于2000年，由七个主要的核 心成员组成（DAIMLERCHRYSLER，BMW，BOSCH，MOTOROLA，Philips， GM以及VW），并且有50个成员。
目前这一技术还没有应用在汽车里面，不过在手提电脑，摄像照相机以及象 APPLE产的iPOD等小玩意上已经非常流行了。这是一个未来发展的趋势，即汽 车和家庭娱乐之间具有相互交流的功能。 美国通用汽车公司等美国制造商计 划使用塑料光纤在车中安装以IEEE1394为基础的“IDB-1394”
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即使从成本方面来看，使用塑料光纤也比使用电缆合算。比如说，由 于连接器无须考虑电磁噪音的消除问题，因此价格相当便宜，只有 1.2美元。
宝马公司计划在“BMW5系列”、“BMW3系列”等普通车型上也引 进塑料光纤。2001年宝马车在全球的销售数量为90万辆左右，如果 在全部车辆上都引进像7系列那样的车内LAN，将需要共计4.5万千米 的塑料光纤。
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光纤多路数据通讯系统（MOST和IDB－1394）
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塑料光纤的发展制作和应用前景
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光纤传感器（OFS）相对于传统传感器有很多 优点：如抗电磁干扰能力强，无需外加电源， 对电绝缘，体积小（可形成分布式传感结构） 等。引入POF作为光纤传感器的材料，则为光 纤传感领域带来了很多独特的优点；相对于石 英光纤，POF可以有许多种不同尺寸；可挠性 好；还可以掺入不同的材料以改变材料的结构， 从而达到各种传感要求。
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一开始，只是将两种不同活性和折射率的单
体经光共聚法形成预制棒，拉丝后制成损耗 为4~5dB/m的GIPOF。随后发明了“界面凝 胶聚合”技术，显著降低了GIPOF的损耗 （在688nm波长处降至56dB/km）。经过各 国政府以及企业对塑料光纤工艺的重视和应
用，使之得以得到长久的发展。迄今为止， 应用前景最好的是全氟POF，其传输速度高， 可以达到10Gb/s，并且柔软性好，容易连接， 其连接时间仅为石英光纤的1/10，可直接使 用与现有的局域网设备。
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涂覆法 将挤出的纤芯通过鞘料的溶液，将溶剂去除后，鞘
层包裹于芯层而成光纤的方法，其工艺流程见下图。
1、芯材流道； 2、鞘材流道； 3、分流锥； 4、复合腔。 d1:芯材复合前直径； d2:分流锥末端外径； D0：复合腔直径；
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共挤法
在拉制 P O F过程中使用两台挤出机：一 台挤出芯材、另一台挤出鞘材， 两台挤出
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2、电光塑料光纤是在纤芯中掺杂有很高的
特 3光、学微非结线构性塑并料且光响纤应是速近度年非来常人快们的研有究机的物， 殊 一 1使、种 得闪新 塑烁型 料塑的 光料特纤光殊具纤塑备是料很有光高源纤的材，光料它学如是非荧在 线光纤 性芯 。很多 的 中 材 有分 料 机布 、 物有 激 都规光具律染备的料光空掺学气杂非孔的线，塑性具料高备光和新 纤 响的 ， 应传 主 速输 度快的 塑 特 要性 用 点。 在 ，这 高 特些能别新辐是的射塑传的料输测光特量纤性。有包闪相括烁对宽 塑 较波 料 低长 光 的范 加工制 料 围 纤 造的 温现单 度在模 ，已工这经作使实，得际具有应有很用大在的范核有围物效的理纤 功中芯 能监和 材测模 料可以 光 面 核 掺积 辐 人， 射 塑在 和 料空跟光气踪纤中带当而电中不高。是能电在粒光光子塑纤。料材 光料 纤中 在导 电压和 纤 光 电等 场。 传这 感些器新方的面传具输有特巨性大对的于、光 潜纤 在传 的感 应用前
塑料光纤POF的
塑料光纤的传输速度比铜缆快几个数量级，能够满足高速数据传输的需 求。
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抗电磁干扰
塑料光纤不受电磁辐射干扰的影响，适用于恶劣的电磁环境。
定义和特性
柔韧性好
塑料光纤柔韧性好，可以随意弯曲，适用于 小型化、便携式的设备。
重量轻
塑料光纤重量轻，便于安装和维护。
弯曲半径小
塑料光纤的弯曲半径小，可以适应紧凑的空 间布局。
Polymer材料
塑料光纤主要使用高透明度的聚合物材料，如聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和 聚苯乙烯（PS）等。这些材料具有高透光性、低衰减、低成本等优点。
掺杂剂
为了提高塑料光纤的传输性能，通常会向聚合物材料中掺杂一些物质，如染料 、荧光剂等。这些掺杂剂可以增强塑料光纤的发光性能和传输效率。
塑料光纤pof的制造过程
高传输速率：与玻璃光纤相比，塑料光纤具有更高的传输速率。
塑料光纤pof的优势和劣势
• 良好的柔性和耐冲击性：塑料光纤具有较好的柔性和耐冲 击性，便于安装和使用。
塑料光纤pof的优势和劣势
低带宽：与玻璃光纤相比，塑料光纤的带宽较低，限制 了传输容量。
寿命较短：与玻璃光纤相比，塑料光纤的使用寿命较短 ，限制了其在某些应用场景的使用。
市场竞争
全球塑料光纤pof市场的主要厂商包括日本的外围设备厂商、中国的通信设备制造商以及欧洲的汽车制造商。它 们通过自主研发和技术创新，不断提高产品性能和降低成本，进一步推动了塑料光纤pof的应用和市场发展。
塑料光纤pof的应用案例
家庭网络
塑料光纤pof被广泛应用于家庭网络中，特别是在一些难以铺设光纤的地区。由于其安装 简便、灵活性和低成本等特点，使得家庭用户可以享受到高速、稳定的网络服务。
塑料光纤应用及发展前景
塑料光纤特性研究及其应用摘要：塑料光纤是由高折射率的高聚物芯层和低折射率的高聚物包层所制成的光导纤维。
塑料光纤的研究己经历30年之久，最早的塑料光纤是美国杜邦公司于1968年开发的聚甲基内烯酸甲酯阶跃型塑料光纤。
最初生产的塑料光纤由于衰减大、色散大，带宽远远不能满足高速数据通信的要求，它仅仅用于照明、汽车车灯监控等非通信领域。
随着高聚物材料的合成工艺，改性方法等技术的发展，使得塑料光纤的芯、包材料的选择，制造工艺方法，性能的改善等方面得以长足发展，现今塑料光纤己达到成熟生产和实用化水平。
现在研制的新型氟树脂塑料光纤(POF)的传输速率为2. 5 Gbit/s,传输距离达200 m，其性能与现存的石英多模光纤技术性能完全接近，充分展示了塑料光纤的魅力和应用前景。
这种塑料光纤可以取代石英多模光纤应用到光纤入户的局域网建设中，市场潜力巨大。
塑料光纤与石英光纤相比，塑料光纤在高速短距离通信网络中具有显著的竞争优势，它在100~1 000 m范围内带宽可达数GHz，而成本与对称电缆相当同时塑料光纤具有加工容易、弯曲性能好、连接分路简单、操作简便、价格便宜、可以采用可见光作光源等一系列优点。
塑料光纤制备技术的不断提升正不断提升这塑料光纤的品质，在汽车，局域网，甚至战斗机等高速短距离通信要求较高，传输距离不高的地方，塑料光纤起着举足轻重的地位。
关键词：市场现状制备方法市场前景特性研究应用领域目录前言： (2)1.塑料光纤市场现状及前景 (2)1.1塑料光纤发展过程及前景 (2)1.2塑料光纤主要市场现状 (3)1.2.1汽车工业 (3)1.2.2.消费电子 (3)1.2.3工业控制总线系统 (4)1.2.4互连网 (4)2.塑料光纤的材料及性能 (5)2.1.塑料光纤的皮层材料 (5)2.2塑料光纤的芯材料 (5)2.3塑料光纤的性能 (6)3塑料光纤的制备技术及比较 (9)3.1塑料光纤制备技术 (9)3.1.1棒管法 (9)3.1.2共挤法 (10)3.1.3连续聚合纺丝法 (10)3.2.POF制备方法比较 (10)总述： (11)致谢： (11)参考文献： (11)前言：为了满足局域网用户的要求，各网络运营商都在积极发展自己的短距离高速传输系统。
塑料光纤(POF)的研究及其应用
塑料光纤(POF)的研究及其应用————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：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.................................................... .6 1网络与通信的发展趋势.................................. ..8 1.1网络的发展趋势......................................................... .8 1.2通信的发展趋势...................................................... 。
8 2光纤通信的优势 . .................................... 。
.11 2.1铜缆传输的缺陷。
.................................................... .。
11 2.2采用光纤通信的优点. ................................................. 。
.11 3塑料光纤。
......................................... 。
13 3。
1塑料光纤的概念. ................................................... 。
13 3。
2塑料光纤和石英光纤的比较。
........................................ 。
塑料光纤的性能及其应用和制备
塑料光纤的性能及其应用和制备塑料光纤是一种在远程通讯、光源传输、传感器以及医疗领域等方面有着广泛应用的塑料纤维。
相对于传统的玻璃光纤，塑料光纤具有柔韧性强、成本低廉、易于加工等优点。
在本文中，我们将探讨塑料光纤的性能、应用以及制备方法。
1. 塑料光纤的性能塑料光纤在光学性能、机械性能、电性能等方面表现出了独特的性能。
在光学性能方面，塑料光纤透光度高、波导损耗低，能够突破玻璃光纤制备的技术和成本瓶颈，实现更广泛的应用。
在机械性能方面，塑料光纤柔性好、弯曲半径小、抗松弛性强，形状可变性能显著，可根据不同需求进行制备。
在电性能方面，塑料光纤具有较好的耐电压、绝缘性能，能够在高电场条件下工作。
2. 塑料光纤的应用（1）通讯领域塑料光纤在通讯领域广泛应用，如局域网(LAN)、高清晰度电视(HDTV)、数字音频和视频等领域。
由于塑料光纤的波导损耗低、成本低廉，因此在短距离通讯中得到了广泛的应用。
（2）传感器领域塑料光纤在传感器领域应用十分广泛，如温度传感器、压力传感器、应力传感器、气体传感器等。
由于塑料光纤能够测量光的传输时间和强度，因此在传感器领域有着广泛的应用。
（3）医疗领域塑料光纤在医疗领域应用广泛，如内窥镜、激光手术、光学诊断等领域。
由于塑料光纤有良好的柔性、成本低廉等特点，因此在医疗领域得到了广泛的应用。
3. 塑料光纤的制备方法（1）熔融纺丝法该方法是将高分子聚合物溶解在溶剂中，将纤维形成成分溶解液浸润在玻璃管内，使成分溶液与空气接触凝固，从而形成塑料光纤。
（2）涂布法该方法是将高分子聚合物涂布在玻璃纤维表面，然后经过固化，形成了塑料光纤。
（3）喷射纺丝法该方法是将高分子物质在高温下溶解，然后通过高压空气将溶液喷成高速流，使溶液顺着高速气流拉伸成光纤，从而形成塑料光纤。
总之，塑料光纤在现代科技中起着至关重要的作用，它的研究和应用将进一步拓展未来高新技术的领域。
但需要注意的是，塑料光纤还存在一些问题和挑战，如寿命问题、抗拉强度需要改善等。
塑料光纤介绍和应用情景
塑料光缆
Polymer Optical Fiber Cable
光缆是为了满足光学、机械或环境的性能规范而制造的，它是利用置于包覆护套中的一 根或多根光纤作为传输媒质并可以单独或成组使用的通信线缆组件。 按缆中光纤状态分：按光纤在光缆中是否可自由移动，光缆可分为松套光纤光缆、紧套 光纤光缆。
我们用的一般都是紧套 光纤：将裸光纤的表面 再挤上一层塑料后，紧 套光纤中光纤被套管紧 紧箍住，不能在其中松 动，它与塑料护套层是 一个整体结构，这就是 紧套光纤（光缆）。
光纤
光导纤维，Optical Fiber 光纤分类：按用途分为通信光纤和特种光纤；按材质分为塑料光纤、塑料包层光纤、多组分玻璃光纤、 石英光纤等；按传输模式分为多模光纤和单模光纤等。
通信光纤分类以及结构：
50/125 um
62.5/125 um
9/125 um
980/1000 um
1.0/2.2 mm
塑料光缆
Polymer Optical Fiber Cable
按照中国通信行业标准YD/T 1258.6-2006室内光缆系列，通常塑料光缆分为：单芯光缆、双芯光 缆和多芯光缆。
单芯光缆
双芯光缆
多芯光缆
光缆的基本结构一般是由缆芯、加强钢丝、填充物和护套等几部分组成，另外根据需要还有防水 层、缓冲层、绝缘金属导线等构件。可以根据需求，做成合适的保护层。如图，可以做金属披覆， 增强光缆的耐磨耐压性能；也可以用凯夫拉线进行披覆，对光缆的抗拉性能进行加强。
塑料光纤-光通信的新星
塑料光纤-光通信的新星东莞市华鹰电子有限公司董事长吴文军先生摘要：本文通过对光纤行业的背景及前景分析，确认塑料光纤是新兴的光通信介质，随着科学技术的发展和新型应用领域的开发，塑料光纤在通信领域的应用将会越来越广泛。
塑料光纤将会取代双绞线及同轴电缆，在短距离通信的得到广泛应用。
本文论点：所有的短距离通信信号将会通过塑料光纤传输。
1、塑料光纤系统产生的背景1.1 严峻的行业市场形势光纤行业市场近来遭遇了前所未有的“寒冬”，行情一路下跌。
业内人士认为，未来的几年内这个行业也很难走出低谷。
主要表现为以下几个方面：1.11石英光纤市场将持续供大于求由于1999～2000年光纤需求量的猛增，世界各国都在扩展生产能力。
目前，世界光纤年生产能力已达2亿公里左右，远远大于光纤的需求量，加上美国经济的不景气导致世界光纤通信发展的大为减缩，致使世界光纤供大于求。
国内，预计2005年光纤需求在2000万公里左右，届时国内生产能力至少将达到3500万公里，再加上部分进口光纤，光纤供应过剩已成定局。
1.12石英光纤价格将持续下跌在光纤短缺时，为了维护客户关系，生产厂家只能逐步将产品价格上调。
而当光纤供求出现平衡或过剩现象时，基于维持或扩大市场份额的目的，生产厂家会以比涨价时更大的比率进行降价。
预计未来光纤价格将很快回落到2002年的水平。
同时由于生产规模的扩大，产品价格还将进一步下降。
严峻的光纤市场形势使我国的光纤行业企业面临着严峻的考验，有的甚至将面临破产。
1.2行业存在的问题目前,行业存在的关键问题在于国内光纤厂家现有的技术不占优势，关键技术、货源受制于人，引进生产线的技术专利费用和生产线的折旧摊销大于海外厂商的平均水平，造成价格难以竞争。
加上行业内部分厂商的产品质量低劣及自相杀价的非理性竞争，使得现在不少厂家已经无利可图，甚至在赔本经营。
1.3应对措施面对上述局面，要想使企业立于不败之地，其关键是应该抓住2004年之前这段时期，建立发展前景广阔的塑料光纤系统。
2024年塑料光纤信号传输线市场发展现状
塑料光纤信号传输线市场发展现状引言随着数字化时代的到来，对高速、高容量、高稳定性的数据传输需求日益增加，传统的金属信号传输线逐渐无法满足市场需求。
塑料光纤信号传输线作为一种新兴的传输线技术，具有轻便、柔软、抗干扰等优点，逐渐得到了市场的认可和应用。
本文将对塑料光纤信号传输线市场发展现状进行探讨。
市场概述随着数字通信技术的快速发展，传统的铜导线在长距离、高速传输方面存在着一定的限制。
而塑料光纤信号传输线由于其独特的物理特性和光学特性，逐渐成为改善数据传输质量和速度的有效解决方案。
市场驱动因素1. 高速数据传输需求随着互联网的普及和信息技术的发展，人们对高速数据传输的需求越来越迫切。
塑料光纤信号传输线具有高速传输特性，能够满足人们对高速数据传输的需求。
2. 安全性要求在一些行业中，如金融、军事等，对数据的安全性要求非常高。
塑料光纤信号传输线的信息安全性能较好，具有抗窃听、防干扰等特点，能够有效保障数据的传输安全。
3. 便携性需求电子设备的便携性越来越受到人们的关注，传统的金属信号传输线比较笨重，不便于携带。
塑料光纤信号传输线由于其轻便、柔软的特性，很好地满足了便携性需求。
市场现状1. 应用领域广泛塑料光纤信号传输线被广泛应用于通信、网络、医疗、航空航天等领域。
其中，在通信领域中，塑料光纤信号传输线已被应用于有线电话、宽带接入等方面。
在医疗领域中，塑料光纤信号传输线被广泛应用于内窥镜、摄像、激光传输等方面。
2. 市场规模扩大随着塑料光纤信号传输线技术的不断发展和市场需求的增加，市场规模也在逐渐扩大。
根据统计数据显示，塑料光纤信号传输线市场规模在过去几年内保持了稳定的增长，预计未来的市场规模将继续扩大。
3. 技术创新推动发展塑料光纤信号传输线行业中涌现出了许多优秀的技术创新公司，推动了技术的发展。
例如，一些公司通过提高光纤的传输速度、降低光纤的传输损耗等手段，进一步提升了塑料光纤信号传输线的性能。
市场挑战1. 技术难题尽管塑料光纤信号传输线在市场上得到了广泛应用，但仍面临着一些技术难题。
塑料光纤研究报告
塑料光纤研究报告
塑料光纤是指由与传统玻璃光纤相比体积更小、重量更轻、造价更低的塑料材料制成的光纤，其具有较高的光透过率化学热稳定性和抗辐射性能。
塑料光纤材料可以轻松被切割成各种长度和形状，使它成为一个广泛应用在一系列传感和光学通讯系统中的好材料。
目前，塑料光纤被广泛应用于医疗、环保、航空、自动化控制、通讯和工业控制等领域。
在医疗领域，塑料光纤被使用在内窥镜等医疗设备中，可实现体内影像的实时传输，对于医生的诊断和治疗非常有帮助。
在环保领域，塑料光纤可以应用于水质检测、气体检测等，从而保护环境。
而在通讯方面，塑料光纤也因它的成本较低和制造过程简单，成为了光纤通讯领域的一种重要的选择。
塑料光纤的研究发展历程很长，其初期应用在医疗、军事和航空领域，随着科学技术的不断发展，造价越来越低，应用领域越来越广泛。
目前在生产加工方面，塑料光纤的生产过程更加灵活，也更容易控制比传统光纤容易。
不过与玻璃光纤相比，塑料光纤在传输距离和传输带宽等方面还有待提高。
因此，在不同应用场景中选取适合的光纤材料是至关重要的。
总之，塑料光纤作为一种新颖的光学传输材料有优异的传输性能和广泛的应用前景。
未来，随着人们对光学通讯和传感技术的日益追求，塑料光纤必将迎来更加广阔的发展前景。
塑料光纤的特性与应用(doc 9页)
塑料光纤的特性与应用(doc 9页)塑料光纤的特性以及应用080611338 丁宁摘要：介绍了塑料光纤在局域网、汽车工业、传感器等领域的应用。
通过对石英光纤、金属电缆与塑料光纤的性能进行比较，得到了塑料光纤具有芯径大、柔韧性好、价格低廉、制作简单等特点。
就塑料光纤在局域网、汽车工业、传感器等领域的应用进行了分析、总结。
此外还指出阻碍塑料光纤进一步发展的因素。
一、引言随着通信产业的迅猛发展，光纤作为信息载体的光信号传输介质在大容量数据的高速传输中起着重要的桥梁和纽带作用。
目前，石英光纤由于其宽带、低损耗、适合长距离通信传输，而占据着光通信的主要市场。
然而，由于石英光纤芯径小、连接复杂、成本高，所以在光纤人户时遇到很大的困难。
随着短距离、大容量的数据通信系统及汽车等工业的迅速发展，塑料光纤(P0F)以其芯径大、柔韧性可塑性强、重量轻、价格低廉等优点而受到国际的普遍关注。
为了对塑料光纤有一个较为全面的认识，本在查阅有关文献的基础上，阐述塑料光纤的主要特性和应用以及制备方法。
二、基本原理塑料光纤的定义：塑料光学纤维是以光学塑料为材料的一类重要的光学纤维。
塑料光纤传光原理：1、子午光线在阶跃型塑料光纤中的传输阶跃型塑料光纤是一种具有芯皮结构的光纤。
子午平面指的是包含有光纤轴的平面，所谓子午线，就是光线的传播路径始终在同一平面内，子午光线总是和光纤轴相交的，光在一种均匀介质传播时是一种直线式传播：当光从一种介质传至另一介质表面时，一般同时发生反射和折射；如果光从折射率小的光疏介质射入折射率大的光密介质时，则折射角小于入射角；而当光从光密介质射入光疏介质时折射角将大于入射角，因而当光从光密介质射入光疏介质时就有可能出现只有反射而无折射的现象，这就是全反射，全反射是光折射的一种边界对不可见光波透过性能好。
在可见光和近红外波段的透过性能接近光学玻璃，在远红外和紫外波段，透过率可以大于50%，比光学玻璃好。
（1）成本低、工艺简便。
塑料光纤传光原理
塑料光纤传光原理汇报人：2023-12-12•塑料光纤简介•塑料光纤的传光原理•塑料光纤的制作工艺目录•塑料光纤的市场前景与发展趋势•结论01塑料光纤简介0102塑料光纤的定义聚合物材料具有成本低、加工容易、柔韧性好等优点，使得塑料光纤在消费电子产品、汽车、医疗设备等领域得到广泛应用。
塑料光纤是一种由高透明聚合物材料制成的光纤，具有较大的直径和较轻的重量，适用于短距离通信和数据传输。
的光学性质得到深入研究和优化。
用阶段。
的应用前景更加广阔。
其他领域除上述领域外，塑料光纤还在航空航天、军事等领域得到应用。
消费电子产品塑料光纤在消费电子产品中得到广泛应用，如手机、笔记本电脑、电视等设备之间的数据传输。
汽车领域汽车中需要大量数据传输来实现各种功能，如导航、安全系统等，塑料光纤因其耐高温、耐腐蚀等特性在汽车领域得到广泛应用。
医疗设备医疗设备中需要大量数据传输，如医学影像、病人监测数据等，塑料光纤因其柔韧性好、重量轻等优点在医疗设备领域得到广泛应用。
02塑料光纤的传光原理光在塑料光纤中以全反射的方式传播，当光线从空气进入塑料光纤时，由于塑料光纤的折射率高于空气，光线会发生全反射，继续在光纤中向前传播。
光在塑料光纤中传播时，会发生折射和反射，折射发生在光纤内部，反射发生在光纤的表面。
光在塑料光纤中传播时，会发生散射和吸收，散射是指光在传播过程中遇到不均匀的介质而发生方向改变的现象，吸收是指光在传播过程中被物质吸收而减少的现象。
光在塑料光纤中的传播方式塑料光纤的折射率塑料光纤的折射率通常比玻璃光纤低，因此光在塑料光纤中的传播速度较慢。
折射率是光在介质中传播速度与在空气中传播速度的比值，由于塑料光纤的折射率较低，光在塑料光纤中的传播速度比在玻璃光纤中慢。
光在塑料光纤中的传播速度受到多种因素的影响，包括塑料光纤的材料、直径、折射率等。
光在塑料光纤中的传播速度与光在玻璃光纤中的传播速度相比，具有较低的传输带宽和较高的信号衰减。
浅析光纤在工业控制领域中的应用
浅析光纤在工业控制领域中的应用摘要：进入21世纪以来，通信系统光进铜退的趋势已经日趋明显。
在通信网络中光纤基本全面替代铜线的时候，在工业控制这个特殊的领域，光纤也显现出非同寻常的优越性。
通过与传统铜线系统进行全面系统的对比，相信在不久的未来光纤通信系统也会在工业控制领域全面替代铜线系统。
关键词：光纤控制系统，铜线控制系统，应用，比较，分析随着工业控制技术的快速发展，光纤控制系统已经越来越多的进入了人们的视野。
光纤控制系统发展如此之快是与其应用上的无可比拟的优越性有关。
首先是作为传输介质的光纤比起比起传统的电缆有许多显著优点，例如：(1)通信容量大。
理论上，一根头发丝粗细的光纤可以同时传输1000亿路语音，实际应用上也可以传输24万路。
(2)抗干扰性强，光信号在传输时，仅在纤芯内部进行，不同光纤芯线之间几乎不存在相互串扰。
光纤通信不受电磁干扰，耐腐蚀。
良好的弯曲特性。
(3)体积小，重量轻，便于施工和维护。
这些优点非常适合于工业控制上的应用。
(4)可以节约大量的金属材料。
据推算，使用1000km的光纤，可以节约150吨铜，500吨铝(或铅)。
而制造光纤的二氧化硅材料非常丰富。
(5)成本低，价格便宜。
光纤的成本比铜缆低得很多。
目前，每芯光纤的价格是5类线铜缆的1/8。
光纤控制系统应用工业控制领域还有有许多铜线和同轴电缆系统无法比拟的优点。
因为光纤不带电，所以它们是用于易燃、易爆等危险环境的理想方法，在这种环境下，如果使用铜线，当铜线护套破裂时从缺口处爆出的火花将会引起爆炸事故的发生。
而且，如果光纤被破坏，对人类也不会造成电击的危险。
另外，并不像用于结构性配线安装的传统铜线和铝线会发生腐蚀一样，玻璃纤维是耐蚀的材料。
尤其是在信号传输方面，光纤有着传统电缆所无可比拟的优点。
因为光纤不会受电磁场的干涉影响，所以光纤提供了比铜线更清晰的信号。
当然，光纤控制系统也有其不足的方面。
比如，分路耦合不方便，弯曲半径不能太小等不足。
塑料光纤的基本特性及在全光系统中的应用研究
塑料光纤的基本特性及在全光系统中的应用研究在目前远距离、高速率、大容量的传输网络中，具有高带宽、小衰耗优点的石英玻璃光纤是最为常用的光传输介质。
但是，短距离光传输和光接入工程对光传输媒质有如下要求：制造工艺简单、较好的耐弯曲及耐挤压特性、接续工艺及操作简单。
这些恰恰是石英玻璃光纤的缺点，再加上石英玻璃光纤对加工原料纯度有较高的要求，使其难以在短距离光接入中广泛应用。
受技术水平和成本的限制，目前的通信网络规划忽略了通信距离与传输带宽对传输介质的要求，通常采用石英光纤作为传输媒介，给短距离通信带来种种不便，加大了施工成本和施工难度。
而布线方便、转接灵活、制造工艺简单的塑料光纤完全能够满足短距离通信对传输媒质的这些要求，并且在通信质量达到较高要求的前提下，极大地节省了成本。
1 、塑料光纤概论1.1 塑料光纤的结构及工作原理常见的塑料光纤剖面由内至外依次为：塑芯、塑纤包层、塑纤保护层、塑纤外包皮，其剖面示意图如图1所示。
由物理光学基本原理可知：光从光密介质射向光疏介质时，当入射角超过某一角度C （临界角）时，折射光完全消失，只剩下反射光线的现象叫做全反射。
发生全反射时，光线及其所携带能量进入光密介质。
光纤通信正是通过满足入射角以及光密介质、光疏介质的要求，实现全反射，将光信号从源端传输到宿端。
塑料光纤由高、低折射率的两种透明聚合物构成，其剖面结构示意图如图1所示。
塑芯和包层材料须满足：（1）两种材料应具有耐高温性和强韧性；（2）满足n芯-n皮≥0.05的折射率条件，保证全反射对入射角的要求；（3）界面粘接良好。
1.2 塑料光纤的优点石英玻璃光纤具有高带宽、小衰耗的优点，但是同时也具有制造工艺复杂、耐弯曲性及耐挤压特性较差、接续工艺及操作复杂的缺陷。
和石英光纤相比，塑料光纤具有布线方便、转接灵活、制造工艺简单的特点，完全能够满足短距离通信对传输媒质的要求，并且在通信质量达到较高要求的前提下，可极大地节省成本［3］。
塑料光纤在工业领域的应用
塑料光纤在工业领域的应用塑料光纤在工业领域的应用塑料光纤，以其优异的耐候性、高带宽、良好的机械性能、价格低、安装简便、易于维护等优点，已经成为工业总线中的传输介质，广泛应用于加工自动化、楼宇自动化、过程自动化、发电与输配电等领域。
对于塑料光纤(POF)来说，在工业控制总线系统的应用和发展，是其最大和最稳定的市场之一。
在实际的工业自动控制系统应用中，塑料光纤(POF)通过转换器，能够实现与RS485、RS232等标准协议接口的连接，传输各种工控信号数据。
随着塑料光纤(POF)在工业控制领域更多的应用，我们将会拥有可靠、稳定的通信线路。
即使是在恶劣的、处于复杂电磁环境的的工业生产过程中，我们也可以通过塑料光纤(POF)实现工业控制和数据信号的传输，而不会发生因为使用金属电缆不能有效屏蔽电磁干扰，从而导致工业控制和数据信号传输中断的情况发生世纪之光在工业领域，塑料光纤主要以光纤跳线产品为主，支持Avago、ST、SMA等连接方式，也可订制特殊接头，长度可以根据客户需求订制。
塑料光纤在工业领域的应用，又可细分为传感领域、工业自动化领域、风力发电领域、智能抄表领域等。
传感领域塑料光纤在传感器方面有重要应用，可以用于测量许多不同的参数，如位移、液位、形状、颜色、亮度、透明度、折射率、温度、湿度、密度、气体泄漏等多种参量。
工业自动化领域塑料光纤，以其优异的耐候性、高带宽、良好的机械性能、价格低、安装简便、易于维护等优点，已经成为工业总线中的传输介质，广泛应用于加工自动化、楼宇自动化、过程自动化、发电与输配电、工业机器人等领域。
风力发电领域风力能源，近年来已经逐渐成为满足快速增长能源需求下非常受到欢迎的替代电力来源，和来源有限且蕴藏量逐渐减少的化石燃料不同，风力能源的来源完全不受限制并且非常容易取得。
要把风力能源转换成为实用的交流电，需要如整流器(Rectifier)和逆变器(Inverter)等功率电子设备，在高功率发电系统中，电绝缘在确保电力产生的质量和可靠性上扮演了非常重要的角色，而光纤组件可以通过提供高电压脉冲绝缘以及防止不必要信号进入功率电子设备提供保护。
塑料光纤材料的性能及应用
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24
材料的性能
与50/125μm石英玻璃多模光纤相比，塑料光纤具有大的纤 芯（500~750μm），允许使用价格便宜的注塑塑料光纤连 接器，从而显著地降低了整个传输路线的成本。因此，在 21世纪，低衰减、高宽带的GI-POF正逐渐成为短距离、 高速率、大容量数据传输的最佳光信号传输介质。
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PMMA的物理性能
肖氏硬度：应用弹性回跳法将撞销从一定高度落到所试材料的表面上而发生 回跳。撞销是一只具有尖端的小锥，尖端上常镶有金刚钻。用测得的撞销回 跳的高度来表示硬度。
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PMMA的化学性能
每个MMA单体总共具有8个C-H键，这个化合物的C-H键谐 振吸收是造成PMMA制成的POF衰减的主要原因。实际上， C-H键在627nm和736nm谐振是决定PMMA-POF吸收损耗的 重要原因。最早提出的降低PMMA-POF吸收损耗的方法是， 以不同种的材料置换部分或者全部PMMA中的C-H键。然 而这种仅仅是置换C-H键，而不能够轻松地消除C-H键。 研究发现，采用大原子量的元素置换氢，可以减小谐振吸 收，进而降低吸收损耗。例如，以原子量大的氯置换氢， 形成的C-Cl键减小了谐振，降低了吸收损耗，从而既降低 了衰减，又扩宽了工作的波长范围。
塑料光纤材料的性能和 应用
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1
光纤通信的优点
通信容量大 中继距离长 不受电磁干扰 资源丰富 光纤重量轻、体积小
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2
塑料光纤
塑料光纤（PlasticOpticalFiber）。塑料光纤 （POF）是由高透明聚合物如聚苯乙烯 （PS）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚 碳酸酯（PC）、氘化聚合物、氟化聚合物 等作为芯层材料，PMMA、氟塑料等作为皮 层材料的一类光纤（光导纤维）。不同的 材料具有不同的光衰减性能和温度应用范 围。
塑料光纤传光原理
02 塑料光纤的结构与材料
塑料光纤的结构
01
02
03
纤芯
负责传输光信号，通常由 高透明度聚合物材料制成 。
包层
围绕纤芯，通常由聚合物 材料制成，其作用是增加 光纤的机械强度和减少光 信号的散射损失。
涂层
在包层外，通常由聚合物 材料制成，其作用是保护 光纤不受环境因素的影响 。
案例四：塑料光纤在物联网领域的应用
总结词
塑料光纤在物联网领域应用潜力巨大，能够 实现高效、可靠和低成本的物联网连接。
详细描述
随着物联网技术的不断发展，对连接的需求 不断增加。塑料光纤作为一种低成本、易于 安装和维护的传输介质，在物联网领域具有 广泛的应用前景。通过使用塑料光纤，可以 实现高效、可靠和低成本的物联网连接，促 进物联网技术的快速发展和应用。
04
未来发展趋势与挑战
高性能塑料光纤 的开发
未来将不断探索新的 材料和制造工艺，以 开发出具有更高性能 的塑料光纤。
生产成本的进一 步降低
通过优化生产工艺和 降低材料成本，将进 一步降低塑料光纤的 生产成本，使其更具 市场竞争力。
新应用领域的开 拓
随着物联网、智能家 居等新兴领域的发展 ，塑料光纤将在更多 的领域得到应用。同 时，随着5G、6G等 通信技术的不断发展 ，塑料光纤在通信领 域的应用也将得到进 一步拓展。
塑料光纤传光原理
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目录
• 塑料光纤概述 • 塑料光纤的结构与材料 • 塑料光纤的传光原理 • 塑料光纤的制作工艺 • 塑料光纤的优势与局限性 • 案例分析与应用场景
01 塑料光纤概述
塑料光纤的定义
塑料光纤是一种由高透明聚合物材料制成的光纤，具有芯和包层结构，通过光传 输原理实现信息传输功能。
塑料光纤材料的性能及应用
选择材料考虑因素
成形方便
材料必须能够制成细长、柔软的光纤。
Байду номын сангаас
材料透明
在特定光波长导光且光损耗小，材料必须是透明的材料。
性能兼容
要保证光纤芯/ 要保证光纤芯/包层物理性能彼此适应，必须使用那些具有 微小的折射率差，但物理性能彼此相近的材料。
选择材料考虑因素
材料成本
所用的原材料应该是来源丰富，价格便宜的原材料。
材料的性能
与50/125µm石英玻璃多模光纤相比，塑料光纤具有大的纤 50/125µm石英玻璃多模光纤相比，塑料光纤具有大的纤 芯（500~750µm），允许使用价格便宜的注塑塑料光纤连 芯（500~750µm），允许使用价格便宜的注塑塑料光纤连 接器，从而显著地降低了整个传输路线的成本。因此，在 21世纪，低衰减、高宽带的GI-POF正逐渐成为短距离、 21世纪，低衰减、高宽带的GI-POF正逐渐成为短距离、 高速率、大容量数据传输的最佳光信号传输介质。
塑料光纤材料的性能和 应用
光纤通信的优点
通信容量大 中继距离长 不受电磁干扰 资源丰富 光纤重量轻、体积小
塑料光纤
塑料光纤（PlasticOpticalFiber）。塑料光纤 塑料光纤（PlasticOpticalFiber）。塑料光纤 （POF）是由高透明聚合物如聚苯乙烯 POF）是由高透明聚合物如聚苯乙烯 （PS）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚 PS）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚 碳酸酯（PC）、氘化聚合物、氟化聚合物 碳酸酯（PC）、氘化聚合物、氟化聚合物 等作为芯层材料，PMMA、氟塑料等作为皮 等作为芯层材料，PMMA、氟塑料等作为皮 层材料的一类光纤（光导纤维）。不同的 材料具有不同的光衰减性能和温度应用范 围。
塑料光纤的特性与应
塑料光纤的特性以及应用080611338 丁宁摘要：介绍了塑料光纤在局域网、汽车工业、传感器等领域的应用。
通过对石英光纤、金属电缆与塑料光纤的性能进行比较，得到了塑料光纤具有芯径大、柔韧性好、价格低廉、制作简单等特点。
就塑料光纤在局域网、汽车工业、传感器等领域的应用进行了分析、归纳总结。
此外还指出阻碍塑料光纤进一步发展的因素。
一、引言随着通信产业的迅猛发展，光纤作为信息载体的光信号传输介质在大容量数据的高速传输中起着重要的桥梁和纽带作用。
目前，石英光纤由于其宽带、低损耗、适合长距离通信传输，而占据着光通信的主要市场。
然而，由于石英光纤芯径小、连接复杂、成本高，所以在光纤人户时遇到很大的困难。
随着短距离、大容量的数据通信系统及汽车等工业的迅速发展，塑料光纤(P0F)以其芯径大、柔韧性可塑性强、重量轻、价格低廉等优点而受到国际的普遍关注。
为了对塑料光纤有一个较为全面的认识，本在查阅有关文献的基础上，阐述塑料光纤的主要特性和应用以及制备方法。
二、基本原理塑料光纤的定义：塑料光学纤维是以光学塑料为材料的一类重要的光学纤维。
塑料光纤传光原理：1、子午光线在阶跃型塑料光纤中的传输阶跃型塑料光纤是一种具有芯皮结构的光纤。
子午平面指的是包含有光纤轴的平面，所谓子午线，就是光线的传播路径始终在同一平面内，子午光线总是和光纤轴相交的，光在一种均匀介质传播时是一种直线式传播：当光从一种介质传至另一介质表面时，一般同时发生反射和折射；如果光从折射率小的光疏介质射入折射率大的光密介质时，则折射角小于入射角；而当光从光密介质射入光疏介质时折射角将大于入射角，因而当光从光密介质射入光疏介质时就有可能出现只有反射而无折射的现象，这就是全反射，全反射是光折射的一种边界效应，即光从一种透明介质进入到另一种介质里而发生弯曲的现象。
塑料光纤就是通过全反射原理进行光传输的。
2、子午线在阶跃型光纤中的几何行程和反射次数由于子午光线入射光纤中并不是同一角度，故而其在光纤中的几何行程也不相同。
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塑料光纤在工业领域的应用
塑料光纤，以其优异的耐候性、高带宽、良好的机械性能、价格低、安装简便、易于维护等优点，已经成为工业总线中的传输介质，广泛应用于加工自动化、楼宇自动化、过程自动化、发电与输配电等领域。
对于塑料光纤(POF)来说，在工业控制总线系统的应用和发展，是其最大和最稳定的市场之一。
在实际的工业自动控制系统应用中，塑料光纤(POF)通过转换器，能够实现与RS485、RS232等标准协议接口的连接，传输各种工控信号数据。
随着塑料光纤(POF)在工业控制领域更多的应用，我们将会拥有可靠、稳定的通信线路。
即使是在恶劣的、处于复杂电磁环境的的工业生产过程中，我们也可以通过塑料光纤(POF)实现工业控制和数据信号的传输，而不会发生因为使用金属电缆不能有效屏蔽电磁干扰，从而导致工业控制和数据信号传输中断的情况发生
世纪之光在工业领域，塑料光纤主要以光纤跳线产品为主，支持Avago、ST、SMA等连接方式，也可订制特殊接头，长度可以根据客户需求订制。
塑料光纤在工业领域的应用，又可细分为传感领域、工业自动化领域、风力发电领域、智能抄表领域等。
传感领域
塑料光纤在传感器方面有重要应用，可以用于测量许多不同的参数，如位移、液位、形状、颜色、亮度、透明度、折射率、温度、湿度、密度、气体泄漏等多种参量。
工业自动化领域
塑料光纤，以其优异的耐候性、高带宽、良好的机械性能、价格低、安装简便、易于维护等优点，已经成为工业总线中的传输介质，广泛应用于加工自动化、楼宇自动化、过程自动化、发电与输配电、工业机器人等领域。
风力发电领域
风力能源，近年来已经逐渐成为满足快速增长能源需求下非常受到欢迎的替代电力来源，和来源有限且蕴藏量逐渐减少的化石燃料不同，风力能源的来源完全不受限制并且非常容易取得。
要把风力能源转换成为实用的交流电，需要如整流器(Rectifier)和逆变器(Inverter)等功率电子设备，在高功率发电系统中，电绝缘在确保电力产生的质量和可靠性上扮演了非常重要的角色，而光纤组件可以通过提供高电压脉冲绝缘以及防止不必要信号进入功率电子设备提供保护。
风力发电系统中工业用光纤的主要应用包括整流器和逆变器的功率电子门驱动、控制和通信电路板、风力涡轮机控制单元、状态监测系统以及风力电场联网等。
智能抄表领域
基于塑料光纤的智能抄表系统，以其良好的稳定性、实用性、便捷性、可靠性以及高带宽等
优点，目前已经应用于电表集抄，而不久的将来，塑料光纤抄表系统将完成对“水电气热”四表的数据采集以及费控。