塑料光纖與制造聚合物光纖和與玻璃光纖對比

塑料光纖是由聚合物材料制作的光纖。不僅僅緩沖層和外殼包含聚合物材料，光纖纖芯和包層都也是聚合物材料。目前塑料光纖在很多方面還不能達(dá)到玻璃光纖的性能，例如傳播損耗，數(shù)據(jù)傳輸容量，但是塑料光纖機械上更加堅固并且它更便宜可以應(yīng)用到一些領(lǐng)域。一種典型的應(yīng)用是短程光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸，例如，在工廠中，家庭和汽車間，操作更簡便并且需要很堅固，即使傳輸損耗較高也可以接受。POF也用于照明中，可以分配例如從發(fā)光二極管中發(fā)出的光。 

PMMA（有機玻璃），聚苯乙烯和聚碳酸酯通常用于成本低的光纖光學(xué)大規(guī)模應(yīng)用中。一個典型的例子是，POF包含PMMA纖芯，以及具有較低折射率的氟化物包層?；蛘呃w芯摻雜一些能夠提高折射率的摻雜物質(zhì)。但是當(dāng)數(shù)據(jù)速率比較高時，最好采用一些全氟聚合物，因為它具有更低的傳輸損耗并且可以工作于更長的波長處，這時也需要采用玻璃光纖對應(yīng)的透射器和接收器。 

一個相對較新的但是還沒有很大發(fā)展的是采用塑料材料的光子晶體光纖。 

制造聚合物光纖 

和石英光纖相似，也可以拉制預(yù)制棒得到塑料光纖，只是拉制時需要的溫度較低（例如，200°C）。預(yù)制棒最初由包層材料的空心管得到，然后充滿單體和一些反應(yīng)物主體進(jìn)行聚合作用的混合物作為纖芯?；蛘咭部梢栽诠獾膬?nèi)表面進(jìn)行摻雜，然后擴散到材料中?？梢哉{(diào)諧這一過程得到不同的折射率分布。 

除了采用預(yù)制棒的方法之外，還可以采用擠壓過程。這種技術(shù)最初應(yīng)用到階躍折射率PMMA光纖中，也有針對全氟材料的改進(jìn)的方法。盡管只能放兩種材料進(jìn)入擠壓機，如果仔細(xì)控制擴散過程可以得到漸變折射率分布的光纖。 

與玻璃光纖對比 

塑料光纖與玻璃光纖在很多方面差別很大： — 很多POF損耗最小值在可見光波長處，氟化高聚物光纖則在近紅外（<?1.3 μm）。對比來看，石英光纖的損耗最小值在 >?1.5 μm處，其它玻璃光纖甚至在更大波長處。 — 典型POF的傳輸損耗在50-100 dB/km，而石英光纖則只有幾個 dB/km（多模光纖）甚至小于1 dB/km（單模光纖）。因此，采用POF進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸只能傳輸比較短的距離。 — POF通常纖芯很大（直徑在 mm量級），為多模光纖，并且數(shù)值孔徑比較大（例如0.4），因此可以支持很多導(dǎo)波模式。如果數(shù)據(jù)發(fā)射器為發(fā)光二極管采用POF是比較合適的。與玻璃光纖類似，可以采用漸變折射率分布來使模間色散最小化。POF不適合單模導(dǎo)波。 — POF機械上強度更大，并且更加靈活。其大纖芯可以多模導(dǎo)波以及高的NA增大了連接器的允差，因此簡單的塑料連接器就可以使用。由于這些原因，以及塑料材料非常便宜，POF在很多應(yīng)用中可以極大的降低成本。 — POF電纜比玻璃光纖電纜更細(xì)并且更輕。 

采用塑料光纖進(jìn)行光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸在市場應(yīng)用、自動化和飛機制造等方面份額逐漸擴大。照明是另一個很重要的應(yīng)用領(lǐng)域，主要得益于迅速發(fā)展的發(fā)光二極管。