Die Leistung der Kunststoff-Lichtleitfaser

(1) Dämpfung

Die Dämpfung von Kunststoff-Lichtwellenleitern hängt in erster Linie vom gewählten Material, dem Streuverlust und dem Absorptionsverlust ab. Durch die Wahl eines niedrigen Brechungsindex und eines isothermen Materials mit niedrigem Kompressionsgrad kann ein geringer Streuverlust erzielt werden. Der Absorptionsverlust ist auf die molekulare Bindung (Kohlenwasserstoff: CH, Kohlenstoff-Deuterium-CD, Fluorkohlenwasserstoff: CF usw.) zurückzuführen, die durch teleskopische Schwingungsabsorption und Elektronenübergangsabsorption bedingt ist. Im virtuellen Infrarot-Elektronenübergangstest ist die Absorption vernachlässigbar. Der Absorptionsverlust durch molekulare Dehnung wird durch die Theorie des Sri-Lanka-Potenzials ermittelt.

(2) Bandbreite

Gradienten-Kunststoff-Lichtwellenleiter weisen eine Gradientenverteilung des Brechungsindex auf, der vom Kern zur Mantelschicht hin allmählich abnimmt. Die Bildung einer abgestuften Brechungsindexverteilung ermöglicht die Unterdrückung der Modendispersion, die Aufrechterhaltung der Datenapertur und die Steuerung des relativen Verbreiterungseffekts der einfallenden und der emittierten Lichtwelle. Bei einer korrekten Brechungsindexverteilung wird die Materialdispersion zu einem entscheidenden Faktor für die Übertragungsbandbreite. Systembandbreiten von mehreren GHz/km sind realisierbar, sofern die Materialdispersion sorgfältig ausgewählt wird.

(3) Hitzebeständigkeit

Typischerweise kommt es bei Kunststoff-Lichtwellenleitern in Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit zu oxidativem Abbau und damit zu erhöhten Verlusten. Der oxidative Abbau ist auf die Bildung von Doppelbindungen und Vernetzungen im Kernmaterial der Lichtwellenleiter zurückzuführen. Der oxidative Abbau führt zu beschleunigten Elektronenübergängen und damit zu erhöhten Verlusten. Experimente haben gezeigt, dass nach der Alterung der Faser die Dämpfung bei einer Wellenlänge von 760 nm geringer ist als bei 680 nm. Solange die Wellenlänge der Lichtquelle größer als 660 nm gewählt wird, ist die Wärmebeständigkeit der Kunststoff-Lichtwellenleiter langfristig und zuverlässig.
Kunststoff-Lichtwellenleiter-Kommunikationssystem:

Wir haben ein Datenkommunikationssystem mit kurzer Reichweite auf Grundlage des Standards IEEE1394 (Februar) 1998 entwickelt und arbeiten an der nächsten Generation von integrierten Verkabelungsstandards für Benutzerübertragungssysteme. IEEE1394 bietet Informationen zur 100-Mbit/s-Übertragung über Kunststoff-Glasfasern mit Übertragungsdistanzen von 4,5 m bis 50 m.

1998 entwickelte Furukawa in Japan ein Lichterfassungssystem mit einer Arbeitswellenlänge von 780 nm über Kunststoff-Lichtwellenleiter. Das Licht emittierende Bauteil ist ein optischer Sender des 780-nm-Systems, das Licht empfangende Bauteil ist ein 780-nm-Si-PIN-Lichtempfänger mit einem Durchmesser von 0,8 nm und einer Relaxationsfrequenz von 0,5 GHz. Die Ausgangsleistung des Senders ist auf 8 dBm eingestellt (IEC825-1-Standard).

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