POF(Plastic Optical Fiber):塑膠光纖
介紹
塑膠光纖POF之所以能傳光是因為光纖具有芯皮結構,光在POF中傳輸是按全反射原理進行的,光在SIPOF中的傳輸方式為全反射式鋸齒型,光在GIPOF中的傳輸方式為正弦曲線型;子午線就是光線的傳播路徑始終經過光纖軸並在同一平面內,選用子午線進行了參數計算,這些參數計算包括最大入射角或發射光角度、數值孔徑、子午線在階躍型光纖中的幾何行程及反射次數;側面發光POF和螢光POF也是按全反射原理進行傳光的,對於單芯側面發光POF多是由非固有損耗導致側面發光,而對於多芯側面發光POF則是由彎曲損耗產生側面發光的。螢光POF經過特定波長光激發後發出特定波長的光,而且激發光不僅可從端面入射,而且可從側面入射。
塑膠光纖作為短距離通信網路的理想傳輸介質,一旦發展到了FTTH(光纖到家庭),塑膠光纖憑藉其塑膠光纖在高速短距離通信傳輸中成本也對稱電纜相當,在100米範圍內傳輸頻寬可達數GHz,且易連線,可撓性好、易於彎曲等優勢,在全光網路中的用戶接入方面的將具有廣泛的前景。通過塑膠光纖,我們可實現智慧型家電(家用PC、HDTV、電話、數字成象設備、家庭安全設備、空調、冰櫃、音響系統、廚用電器等)的聯網,達到家庭自動化和遠程控制管理,提高生活質量;通過塑膠光纖,我們可實現辦公設備的聯網,如計算機聯網可以實現計算機並行處理,辦公設備間數據的高速傳輸可大大提高工作效率,實現遠程辦公等。塑膠光纖區域網路硬體主要包括伺服器、用戶計算機、塑膠光纖光網卡、塑膠光纖交換機、POF-RJ45光纖收發器(可選)和塑膠光纖光纜。在本方案中,選用2台DELLPowerEdgetm650作為伺服器。並在伺服器上插上千兆塑膠光纖網卡,與中心交換機的千兆口相連,使伺服器的傳輸速度達到千兆。 計算機塑膠光纖網卡具有乙太網塑膠光纖接口的PCI網卡,採用標準SC接口,支持即插即用、全雙工1000Mbps傳輸速率,符合IEEE802.31000Base-FX標準。考慮到要求聯網的機算計數量,我們選用的交換機帶12個乙太網塑膠光纖下行接口,符合IEEE802.31000base-FX標準,支持1000Mbps的傳輸速率,可在工作組之間或不同網路之間提供高頻寬、高性能的光纖連線,讓用戶能快速存取整個網路資源,解決計算機與工作組交換機之間的網路頻寬瓶頸。塑膠光纖光纜採用日本旭硝子生產的LUCINA塑膠光纖光纜。其光纖直徑為0.5mm,數值孔徑(NA)約為0.185,衰減小於50dB/km,套用波長為850nm,頻寬可達200Mhz·km。對於一個大型光纖城域網來說,用戶接入部分為網路結構的末梢,直接面向最終用戶,這一部分也正是寬頻網路的瓶頸所在。目前石英光纖已經成功的鋪設到路邊或大樓,因此,我們可以採用塑膠光纖區域網路方便的接入。本方案採用千兆路由交換機作塑膠光纖區域網路系統的中心交換機(1個1310nmSX上行口,12個850nmSX下行口,還可擴展其它模組)以千兆交換的速度構建區域網路的主幹,為整個網路的套用提供了較充裕的頻寬。大樓每一層及每個部門放置一台千兆塑膠光纖交換機,這樣就能與高速千兆主幹很好的匹配。選用旭硝子全氟化GI型塑膠光纖作為傳輸介質,最終計算機用戶採用千兆(百兆可選)塑膠光纖網卡接入,從而實現光纖到用戶(FTTH)。由於整個用戶接入系統採用塑膠光纖作為傳輸介質,所以系統成本低於石英光纖用戶接入系統,相對於其他接入系統來說,塑膠光纖用戶接入系統有較高的性價比,隨著塑膠光纖光器件的普及和推廣,相信,此系統會有更高的性價比。由於網路採用乙太網,故採用易於維護管理的星型網,星型網路採用一個交換機負責數據的轉發存儲,這種網路重新配置方便靈活,故障檢測也比較容易,是乙太網普遍採用的物理拓撲結構。
由於塑膠光纖既具有石英光纖的頻寬大、抗電磁干擾和易成纜的特點,又具有成本低和易於鋪設的優點,將成為短距離通信網路尤其是FTTH中的主要傳輸媒質。
塑膠光纖的套用現狀
由於光纖照明的獨特優點,它已廣泛地套用於各種場合,並在不斷地推廣中。現將目前國內套用情況和場合簡述如下:
1、室內裝飾
在室內裝飾中,用側發光光纖來構成輪廊線條,光照均勻、顏色柔和,給人一種和諧幸福的感覺;細端光的合理利用,在家裡營造出浪漫溫馨的氣息,在自己的家裡也如同沐浴酒吧的感覺。在酒店大廳中,安裝流星光纖製作的水晶吊燈,通過各種色彩和亮點的變化,更顯得華麗別致,給人耳目一新的感覺;在KTV包房和演藝大廳裡面,利用端光光纖,拼組成具有藝術效果的圖案,同時還可以利用端光光纖吊頂,可模擬星空效果,忽明忽暗,使人有無限的太空遐想。
2、水景照明
水景離開了照明就失去了迷人的景色。而普通照明又給遊人帶來危險的隱患,我們遊覽水景時,通常都可以看見“請勿戲水,小心有電”等字樣,無疑給我們的遊覽帶來點點遺憾。由於光纖照明實現了光電分離,用光纖照明作為水景的點綴,不但顏色鮮艷新穎,而且絕對安全可靠,實屬最佳搭配。光纖照明除了針對水體照明時,使水色更為艷麗動人外,也可用側光光纖來構成水池的輪廊線。使垂直的彩色水姿與橫向的水池輪廓,形成協調的線條美。
3、城市建築
在燈光工程中,用側發光光纖來構成建築輪廓線是最常見套用實例。特別是對一個城市的形象建築,以多彩的線條把建築輪廓在夜色中顯得更蔚蔚壯觀。同時光纖使用壽命很長,屬於免維護產品,大大減低了運營費用。另外,可以改變光纖裝飾照明的光色,使建築物輪
廓的色彩隨季節或氣候而變化,給人們一種人性化的感覺。
4、園林綠化
在園林綠化中,用端發光光纖來作亭院燈、地埋燈,使綠地、道路在照明的同時也有色彩變化。
5、道路照明
在景觀道路上,裝上星星點點的端發光光纖,成為光纖甬道,更增加了景觀的趣味性,同時可以將流星光纜平鋪於地面,人們走在上面如同在光色中浮游,給遊玩的人們無窮的遐想。
6、溶洞照明
溶洞是一種自然景觀,由於它沒有陽光照射,全靠燈光來展現它的風采。多變的光色和柔性的光纖,對無規則溶石和湖岸更顯出它的有用武之地,使溶洞的景色更迷人。而最重要的是清除了對遊客的不安全隱患。
7、古建築物及文物照明
在一般的燈光照射下,因紫外光的作用,使圖書文物、木結構等建築物加速老化。同時有電會造成大火的危險。而用光纖照明,既安全又能達到理想的藝術效果。
8、易燃易爆場合
在油庫、礦區等嚴禁火種入內的危險場合中。套用其他各種照明都有明火的隱患。如不小心就會釀成大禍。從安全形度看,因光與電分開,所以光纖照明應是一種最理想的照明。
9、太陽光的利用
在我們常見的太陽能利用中,都是把太陽光轉換為熱能或電能,而光纖可將太陽光直接加以利用,用來改善居室照明,對於陰暗的地下室、隧道,採用光纖照明,可讓永遠見不到陽光的地方能重見光明。
套用展望
光纖照明是一種新穎的照明技術,隨著產品的成熟及新套用領域的開發,將會得到更廣泛的套用。同時在大力普及中不斷提高,成本不斷降低,產品更為成熟。讓光纖照明早日走進尋常百姓家,為大眾服務。