塑料光纤彻底改变通信

它可能看起来不仅仅是钓线,而且塑料光纤或POF承诺彻底改变高速最后一英里通信网络。它的演变是通过欧洲的开创性研究辅导。

用于数据传输的塑料光纤(POF)通常被描述为玻璃光纤的“消费者”版本,这种光纤构成了电信网络的长途干线。柔性塑料纤维芯直径为1毫米,由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制成,生产成本低,易于安装,并在可见光范围(而非红外范围)传输光线,使维护更容易、更安全。但这些特性通常是以较低的带宽和较高的衰减为代价的,这限制了它们只能以相对较低的速度在短距离内发送数据。

结果,POF网络主要被用作铜线的替代,用于短距离 - 或所谓的最后一英里数据传输。在办公室和家庭中,POF已成为建立局域网(LAN)的最受欢迎的替代方案,而在汽车中,塑料纤维已经更换了铜,用于将视频信号发送到船上娱乐系统或从传感器获取数据。然而,这只是技术潜在用途的一小部分。

一个由欧洲科学家组成的团队在欧盟资助的POLYCOM项目中进行了开创性的研究,帮助POF在光学计算、超高速局域网、新型传感设备、甚至为安全或时尚而发光的服装等领域步入正轨。

“POF的应用范围和光学技术是广泛的......其超越现有技术的发展可以使未来几年的广泛领域受益,”米兰的研究人员古格利尔莫兰扎解释说技术大学与Polycom协调员。

世界首先是全光,高速切换
POLYCOM团队的主要成果之一是全球首个全光高速POF网络交换机,这是迈向快速光数据传输的关键一步。测试技术,在520纳米波长光(在出现绿色),需要使用两个光束从单个脉冲激光源在一个特殊的塑料光纤的物理性质,化学改性,或掺杂,光敏聚合物改变光子传输的方式。

通过将光脉冲重叠在空间和时间中,可以使用一个光脉冲来消除另一个光脉冲,从而将其从接通切换到关闭并发送数据信号。并且由于掺杂的POF的特定性质,消除光的消除在仅几百个飞秒内(一个Femtosecond是一百万分之十五)。

“这种情况不仅会增加POF网络中的数据传输速率,而且它可以用于时分复用(TDM),以增加光网络的带宽,超出电流波分复用(WDM)技术的可能性,”Lanzani说。

波分复用利用不同颜色的光脉冲来创建不同的通道,因此在一根光纤上携带更多的数据,而时分复用,顾名思义,按时间分离脉冲,允许在一根光纤中以异步子通道的形式携带两个或更多信号。

随着带宽需求的不断增加,在传输端分离信号,在接收端分拣信号,将需要以只有全光(而不是光电解决方案)才能实现的速度进行切换。

Polycom团队用于全光开关的掺杂POF是一种称为F8BT的多氟烯,由该组研究的几种不同材料中的一种,以测试它们的光学性质。欧洲杯足球竞彩研究人员也开发了几种新型掺杂POF。

“在所有情况下,我们开发并测试了五种或六种新的材料,使用不同的化学试剂掺入它们以改善它们的光学性质并在几种情况下实现掺杂剂在聚合欧洲杯足球竞彩物中的非常好的分散,”Lanzani说。“每个材料具有不同的特性,欧洲杯足球竞彩可以使它们适用于不同的应用。”

在黑暗的俱乐部中发光?
该研究的一个分支是光流通道的工作,研究人员利用微流通道内流体溶液中的共轭聚合物的光学特性来制造紧凑的光子器件。这种设备可以作为用于健康应用的生物芯片的基础,其中光学传感器可以用来识别细菌、病毒甚至体液中的DNA链。

兰扎尼指出,尽管商业化的光流器件可能还有一段路要走,但该团队的研究很可能在未来几年投入多种商业应用,特别是随着人们对POF的广泛应用兴趣的增长。

“汽车行业将继续要求更快,更高的POF网络随着汽车变得更加复杂,而利益对兰斯和电信的兴趣正在继续增长,”Lanzani笔记。

此外,一些研究小组和公司正在考虑使用POF来创造新的传感设备,依靠纤维携带光线的方式的变化来测量液位或湿度。考虑到它的低成本和合适的材料,令人眼花缭乱的发光性能,它也被考虑作为安全服装,甚至可能欧洲杯足球竞彩是俱乐部成员想要在人群中脱颖而出!

POLYCOM获得了欧盟第六个研究框架计划的FET开放链的资助。

来源:ICT结果

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