플라스틱 광섬유의 개발 및 응용

플라스틱 광섬유 (POF)는 광섬유 코어와 클래딩이 플라스틱 재질로 구성되어 있습니다. 코어 직경이 큰 50/125um 및 62.5/125um 석영 유리 멀티모드 광섬유와 비교했을 때, 플라스틱 광섬유 코어 직경은 최대 200~1000um이며, 광섬유 위치 결정 슬리브 없이도 저렴한 사출 성형 플라스틱 커넥터를 사용할 수 있습니다. SMIC 광섬유 접속 정렬 시 ±30um의 편차가 발생하더라도 결합 손실에 영향을 미치지 않습니다. 플라스틱 광섬유 구조는 빠른 시공, 연결 및 저렴한 비용을 제공합니다. 또한, 코어 직경이 100um 이상인 경우 석영 유리 멀티모드 광섬유의 몰드에서 발생하는 노이즈를 제거할 수 있습니다.

최근 몇 년 동안 유럽과 일본 및 기타 국가에서 POF 파이버 개발에 중요한 진전이 있었습니다 . 플라스틱 광섬유가 개발되면서 광 손실률이 25dB/km에서 9dB/km로 낮아졌습니다. 파장은 870마이크론(근적외선)으로 확장되어 석영 유리 파이버의 실용적인 수준에 가까워졌습니다. 미국에서는 PFX 플라스틱 시리즈 파이버가 우수한 방사선 방지 성능을 개발했습니다. 또한 매사추세츠주 보스턴에서 개발된 Opti-Giga 플라스틱 광섬유는 유리보다 가볍고, 더 유연하며, 비용이 저렴하고, 100m에서 초당 3메가비트의 데이터 전송 속도를 자랑합니다. 이러한 광섬유는 점프 방식 내에서 빛의 굴절이나 광섬유를 사용하여 더 높은 전송 속도를 달성할 수도 있습니다. 현재 미국과 유럽에서는 자동차, 의료 장비, 복사기와 같은 단거리 전송에 플라스틱 광섬유를 사용하고 있습니다.

일본은 플라스틱 광섬유의 응용을 매우 중요하게 생각합니다. 몇 년 전, NEC, 후지쯔, 스미토모 전기공업 등 45개 광통신 및 멀티미디어 제품 제조업체가 공동으로 플라스틱 광섬유의 일본 내 실용화 개발을 위한 협력을 발표했습니다. 플라스틱 광섬유 생산은 일본이 세계 최대 플라스틱 광섬유 생산국인 동시에, 유럽에서는 플라스틱 광섬유의 새로운 응용 분야 개발 및 광섬유 검사 기준 마련을 추진하고 있습니다. 2001년 하반기에는 유럽 플라스틱 광섬유 산업 발전 단계에 진입하여 유럽 플라스틱 광섬유 시험 및 측정 개발에 대한 새로운 접근 방식을 확립했습니다. 독일 뉘른베르크에 세계 최초의 플라스틱 광섬유 응용 센터(POFAC)가 완공되었습니다. 독일은 플라스틱 광섬유를 활용한 멀티미디어 버스 시스템(MOST, 24Mbit/s)을 개발했으며, 여러 자동차 제조업체에서 이 시스템을 자사 제품에 적용하고 있습니다. BMW는 신형 7시리즈에 100m 플라스틱 광섬유를 탑재하여 기록적인 속도를 달성했습니다. 유럽 2001 플라스틱 광섬유 심포지엄 및 유럽 광섬유 통신 컨퍼런스가 네덜란드 암스테르담에서 개최되었습니다. 독일 자동차 산업은 플라스틱 광섬유의 적용을 촉진했을 뿐만 아니라 플라스틱 광섬유 시험 및 측정 표준 수립에도 기여했습니다.

일본도 플라스틱 광섬유 표준을 제정했지만, 유럽 공동체에서는 이 표준이 효력을 상실했습니다. 일본 산업 표준(JIS)은 새로운 유형의 플라스틱 광섬유, 개구수 0.5, 파장 650nm에 대한 표준만 제시하고 있습니다. 이 표준은 플라스틱 광섬유의 다양한 여기 광 조건에 대해 언급하지 않으며, 플라스틱 광섬유의 평형 모드 분포에 대한 규정도 없습니다.

플라스틱 광섬유는 유리 광섬유에 비해 광 투과율 차이가 크고 광 손실이 크며, 초기 출력은 300dB/km에 불과합니다. 또한, 전송 광 대역이 좁고(가시광선 영역으로 제한됨) 멀티미디어 통신망의 요구에 적응하기는 어렵습니다. 하지만 가볍고 부드러우며, 굴곡성이 좋고, 충격에 강하며, 가격이 저렴하고, 방사선 차단성이 뛰어나며, 가공이 용이하고, 직경 1~3mm로 제작할 수 있어 광각을 넓히고 적용 범위를 확장할 수 있다는 장점이 있어 선호됩니다. 또한, 플라스틱 광섬유의 직경은 약 1mm로 유리 광섬유보다 약 100배 크기 때문에 광섬유 연결부와 개인용 컴퓨터 단말 장치 간의 연결이 매우 간편합니다. 플라스틱 광섬유는 설치 비용이 저렴하고 설치가 매우 간단하며, 커넥터 플러그를 정렬할 수 있어 기존 기술을 활용할 수 있습니다.

플라스틱 광섬유는 미래 지능형, 사무 자동화, 산업 제어 네트워크 분야에서 이상적인 단거리 통신 네트워크 전송 매체로 활용될 것입니다. 차량 공중 통신망은 군사 통신망 및 멀티미디어 장비의 데이터 전송 분야에서 중요한 위치를 차지합니다.

플라스틱 광섬유를 사용하면 스마트 가전제품(가정용 PC, HDTV, 전화기, 디지털 영상 장비, 가정용 보안 장비, 에어컨, 냉장고, 사운드 시스템, 주방 가전 등)을 네트워킹하여 홈 자동화 및 원격 제어 및 관리를 실현하고 삶의 질을 향상시킬 수 있습니다. 플라스틱 광섬유를 통해 사무용 기기, 네트워킹을 실현하고 컴퓨터 네트워킹을 통해 병렬 처리 컴퓨터를 구현하고 사무용 기기 간의 고속 데이터 전송으로 업무 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 원격 사무실?

저속 LAN 100Mbps 데이터 전송 속도는 SI 지수 플라스틱 광섬유를 사용하여 100m 이내 전송 속도보다 낮습니다. 150Mbps 50m 이내 전송은 POF의 작은 수치 개구부를 사용하여 달성합니다.

POF 케이블은 제조 산업에서 다양한 용도로 사용됩니다. RS232, RS422, 100Mbps 이더넷, 토큰 링 및 기타 표준 프로토콜을 지원하는 POF 커넥터는 열악한 산업 제조 환경에서도 안정적이고 신뢰할 수 있는 통신 회선을 제공합니다. 산업용 제어 신호 및 명령의 고속 전송이 가능하며, 금속 케이블을 사용하여 전자기 간섭을 방지함으로써 통신 중단 위험을 방지합니다.

과학기술의 발전으로 플라스틱 광섬유의 응용 분야가 더욱 확대됨에 따라 시장 규모도 더욱 확대될 것입니다. 해외에서는 플라스틱 광섬유 응용 및 개발에 대한 성과가 크게 나타나고 있으며, 응용 연구 투자도 지속적으로 확대되고 있습니다. 한국, 중국, 대만의 제조업체들도 생산을 확대하기 시작했으며, 업계는 플라스틱 광섬유 연구 개발에 더욱 관심을 기울여야 합니다.