塑料光纖
塑料光纖
塑料光纖(polymer optical fiber, 簡寫為POF)是由高折射率的聚合物材料為纖芯和低折射率的聚合物材料為包層所構成的光纖。
塑料光纖,Plastic Optical Fiber。目前,通信光纜所用的光纖,基本上都是採用石英光纖,由高純度二氧化硅SiO2加入適量摻雜劑組成的。近年來,還逐步開發出塑料光纖(POF),它是用一種透光聚合物製成的光纖。因為可以利用聚合物成熟的簡單拉制工藝,故成本比較低,且比較柔軟,堅固,直徑較大(約達1mm),接續損耗較低。
製作POF主要的材料有兩類:一類是聚甲基丙烯酸甲酯聚合物PMMA(Polymer Polymethylmethacrylate);另一類是含氟聚合物(Perfluorinated polymers )。
1、衰減
塑料光纖的衰減主要取決於所選用的材料的散射損耗和吸收損耗。要想作為通信級塑料光纖,一個最基本要求就是PMMA塑料光纖的衰減要低最好是小於180dB/km。
2、帶寬
梯度型塑料光纖是折射率呈梯度分佈的光纖,其折射率由芯至包層逐漸降低。只要所形成的梯度折射率分佈適宜,便可獲得抑制模色散,保持大的數值孔徑,控制出射光波相對於人射光波展寬的效果。如折射率分佈妥當,那麼材料色散就成為決定傳輸帶寬的主要因素。只要在選擇時充分注意材料色散,欲製得帶寬為數Ghz·km是完全可行的。
3、耐熱性
最重要的是,塑料光纖的耐熱性主要由其成分性能決定。耐熱性好的材料成分,決定塑料光纖具有比較好的耐熱性。判斷材料耐熱性的指標有玻璃化溫度、維卡軟化點、熱變形溫度等指標。
4、連接性
通信塑料光纖多採用直徑1mm的光纖,是石英光纖的8~20倍。粗的塑料光纖的連接比石英光纖要容易得很多。
塑料光纖質輕、柔軟,更耐破壞(振動和彎曲)。塑料光纖有著優異的拉伸強度、耐用性和佔用空間小的特點。這些優點使得塑料光纖在汽車中成功應用尤為重要。一個典型的豪華車內部至少由幾公里的銅線和銅纜,重量和成本大為增加。飛機、火車和其他所有交通工具莫不如此。
塑料光纖的切割、布線、粘結、拋光和其他加工容易。由於有較大直徑,塑料光纖安裝和與器件、光源、探測器等的連接變得容易和低成本,非專業人士也能勝任這些操作。準備塑料光纖的連接最多不超過1分鐘,也不需要特別的工具。即使是最簡單的剪刀也可以用來切割塑料光纖。塑料光纖收發模塊使用650nm波長的紅光,非常安全,使用者可見也容易判斷光纖的連接是否成功。另外,塑料光纖的連接對端面藏留的灰塵和碎屑不敏感。
塑料光纖不產生輻射,完全不受電磁干擾和無線電頻率干擾以及噪音的影響。這一點對視頻和音頻的分流尤為重要,很顯然這些干擾和噪音影響圖像和服務的品質。塑料光纖可以和銅纜在同一管道里或同一線束並排鋪放。塑料光纖不產生噪音,不會對目前的管網產生負面影響。
POF系統的成本低。據說用於家庭消費電子、家庭聯網和汽車包括音響、DVD、VCR等的每個連接的成本低於20美金。所以這些器件都可以在一般商店裡買到。
通過塑料光纖進行數據傳輸沒有可能被竊聽,這樣塑料光纖在一些安全程度要求高的場合,就非常適用。
雖然石英光纖廣泛用於遠距離幹線通信和光纖到戶,但塑料光纖被稱之為“平民化”光纖,理由是塑料光纖、相關的連接器件和安裝的總成本比較低。在光纖到戶、光纖到桌面整體方案中,塑料光纖是石英光纖的補充,可共同構築一個全光網路。
隨著光通信產業的迅速發展,光纖作為光信號的傳輸介質,起著信息高速公路的作用。近年來,隨著短距離、大容量的數據通信系統及照明等工業的迅速發展,塑料光纖的使用率越來越高。雖然塑料光纖拉伸強度優異、耐用性高,佔用空間小,但是整體看來。塑料纖維的競爭力還不足。
中國報告網行業分析師指出:塑料光纖的使用率上升並不意味著其已經佔據絕對優勢。雖然塑料光纖在短距離通信和光纖感測方面有著石英光纖所不具備的優點,但是在溫度穩定性方面,塑料光纖耐高溫能力不行,性能不具有競爭力,此外,其價格也不具備很強的競爭優勢。
從損耗來看,塑料光纖的損耗大,石英光纖的損耗僅為0.18db/km,而塑料光纖的損耗為0.5db/km,塑料光纖每公里損耗太大。料光纖還沒有走進家庭,還是在試點裡面,國內的塑料光纖廠家比較少,與國外在傳輸帶寬上還存在較大的差距。而在價格上,國外石英光纖的價格已降至40元人民幣左右,而國內的塑料光纖仍在600至700元,更不具備可比性。
但是不可否認,在未來家庭智能化、辦公自動化、工控網路化、車載機載通信網及軍事通信網的數據傳輸中具有重要的地位。我國要大力發展塑料纖維產業,應當建立技術標準聯盟,減少標準化風險與成本、協調技術標準語知識產權矛盾。還應加強企業與蘇聯光纖國家工程實驗室的合作。通過國家工程實驗室把塑料光纖通信產業鏈的企業聯合起來,共同解決技術難關。此外,還應聯手共同應對國際貿易壁壘。國內光纖企業要團結合作,在行業協會的組織下,積極保護自己的合法權益。只有這樣,才能充分發揮塑料纖維的潛能。
中國報告網在《中國塑料光纖行業專項調研與投資前景預測報告(2013-2017)》中提到:雖然塑料纖維近年來的使用率提升,但是由於在損耗、價格等方面的制約,與傳統的石英光纖相比,並沒有形成自己鮮明的競爭優勢,如何降低損耗、提高帶寬和耐熱性使提高其競爭優勢的關鍵。
光纖到戶(FTTH)和光纖到桌面(FTTD)
家庭和辦公室智能網路(三網合一)
90年代開始,通信技術高速發展,移動通信,衛星傳輸和光纖通信,將通信演變為高速、大容量、數字化和綜合的多媒體業務。在ITU-T的推動下,光纖通信的各種標準紛紛制定,如PDH、SDH、DWDM、AN和B-ISDN等。因此,美國首先提出建立國家信息高速公路的構想:國家信息基礎建設(NII),之後各國紛紛制定計劃,並推出全球的信息技術建設計劃(GII)。70年代,光纖網路主要用於市內等大容量業務區,80年代向市外長途幹線發展,到90年代逐步向用戶方向延伸,即所謂FTTx應用,也就是光纖到路邊(FTTC)、至大樓(FTTB)、光纖到公寓(FTTa),和光纖到戶(FTTH)。目前也有採用電纜到家庭(如:CABLE MODEM和ADSL技術)的經濟方式,光纖到戶是指從干網到小區、用戶間的最後接入網階段全部使用光纖,實現語音、數據、廣播電視及各類智能化系統功能的一種接入方式,有利於整合網路功能和各種資源。光纖到戶正在世界各地得到推廣,日本的光纖到戶普及率最高,用戶去年底已達到250萬戶,預計今年底將達到400萬。美國從2004年底開始發力,截至今年3月線路建設履蓋用戶160萬,實際開通業務接近20萬戶。以網路遊戲領先全球的韓國,同樣對光纖到戶給予了很高的期望,從2003年起韓國的電信運營商陸續在光纖到戶上加大投資,從2005年開始,寬頻投資中光纖到戶成為主流。韓國政府預測,到2010年,光纖到戶家庭普及率將達到70%。歐洲的英國、德國、瑞典等都在加快發展光纖到戶。
光纖到戶代表著一個國家寬頻的未來,對光器件、光纖光纜等行業有很大的促進作用,我國信息產業部已開始制定FTTH的有關標準,專家預測國內FTTH市場將在2006年全面啟動並進入大規模建設期,北京、長沙、武漢已開始了FTTH試點,如武漢市已搭建國內首個光纖到戶試點平台,已建成和在建的光纖到戶項目近10個,用戶規模約為5000戶,預計2006年至2007年用戶將達到5萬戶。目前國內已有2500萬寬頻用戶,到2007年每年還將新增1200萬用戶,如果有20%左右的用戶採用FTTH將形成800億元左右的FTTH設備市場規模,年運營業務收入將達180億元以上。據國家信息產業部電信研究院信息所的統計和預測,未來5-10年內,全球的光纖接入市場將迅速增長,用於光纖到戶的資本將從今年的50億美元增長到228億美元,其中亞太地區的資本支出為120億美元。中國和印度將成為發展最快的國家,估計中國的光纖到戶投資將佔亞太地區的1/3。
另外,我國一些城市相繼提出了升級電信網路、加快光纖到戶步伐的目標。北京奧運會組委會宣布,2008年前將投資66億美元擴展和升級電信網路,上海也提出2010年前電信營業收入由現在的100多億元增至435億元,再加上我國設施落後的西部在大開發過程中也將加快信息化步伐,這些都為光纖到戶的市場空間提供了現實依據。
汽車應用
現代轎車的各種新功能要求快速可靠地傳輸更大數據量。多媒體汽車意味著常常要在較差的環境中不受干擾地傳輸視頻和音頻等信號,國際MOST標準與IDB標準規定使用塑料光纖。塑料光纖汽車網路已經用在級別較高的轎車上,並經受住了長時間的考驗。如:戴姆勒-克萊斯勒(賓士)“S級”系列以及寶馬的“BMW7”系列等。目前,在歐洲大概有16個車型採用了塑料光纖通信系統。
我國部分車型也開始考慮使用塑料光纖通信系統。根據測試專業之Faztec Optronics宜捷威科技的行銷企劃報告指出,光通訊之Polymer Optical Fiber塑料光纖於車用電子中已成為汽車零組件發展的新主流,目前使用於車內通訊與車內娛樂視聽系統,例如車內電視,車內音響,車內燈具,車內開關之聯接線路均陸續改用塑料光纖。隨著全球汽車工業配合時代趨勢調整內裝更改為塑料光纖,預估到2010年時,全球車用電子產品市場規模將達1500億美元,主要市場仍集中於歐洲、北美、日本等地區,所佔比重超過80%,而中國大陸是最具發展潛力的新興市場,近5年來的年複合成長率約維持2成。
消費電子和感測器
塑料光纖在感測器、消費電子領域具有明顯的優勢,如電腦、視頻攝像機、CD-ROM、DVD、VCD、TV、印表機、掃描儀、磁碟和立體聲系統等。例如我國DVD行業DVD年產量約為3000萬台,用於DVD跳線用的塑料光纖需求量為30000km,價值1200萬元;如加工成光纜,價值3000萬元,如加工成DVD跳線,價值1.5億元。考慮到國內主要是把塑料光纖加工成光纜或DVD跳線出口到日本、韓國、台灣、歐美等國家與地區,塑料光纖在國內這方面的市場需求至少有1億元。
工業控制匯流排系統
隨著計算機和自動控制技術的高速發展,工業自動化水平提高到一個嶄新的高度。工業自動化根據其特點和使用方向可分為過程式控制制自動化、面向生產和製造業的自動化以及自動化測量系統(工業測量儀錶)。這些工業自動化系統的建立和發展都有一個共同特點,即由直接控制系統向集散型控制系統發展,而這種集散型控制系統的發展都是以各種工業網路為基礎。通過這些形形色色的工業匯流排系統,各種工業設備構成一個既分散又統一的整體。對POF來說,工業控制匯流排系統是其最穩定和最大的市場之一。通過轉換器,POF可以與RS232、RS422、100Mbps乙太網、令牌網等標準協議介面相連,從而在惡劣的工業製造環境中提供穩定、可靠的通信線路,高速傳輸工業控制信號和指令,避免了因使用全屬電纜線路受電磁干擾而導致通信中斷的危險。
照明及太陽能利用
由於塑料光纖照明和其它方式相比具有獨特優點,所以它已廣泛地應用於各種場合,並在不斷地推廣中。現將目前國內應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,更顯得華麗別緻,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應用實例。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遊,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。應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。
中國科學家經過多年努力,終於攻克了從本體聚合法直接生產聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)突變型塑料光纖的技術難關,掌握了批量連續化生產塑料光纖技術。中科院理化技術研究所現已累計生產出數百萬米低損耗突變型塑料光纖,破除了日本公司在國際上的壟斷地位。
近幾年全球塑料光纖的需求量迅速增加,2005年國際上PMMA塑料光纖銷售額已經達到數十億美元。而適用於數據傳輸的低損耗PMMA塑料光纖,目前只有日本三菱公司能夠生產,每年我國均從日本進口大量的PMMA塑料光纖。
該項目負責人甄珍和劉新厚研究員介紹,中科院理化所掌握了從原材料提純、經本體聚合直接拉制光纖整套技術。其核心技術是高純度光纖級PMMA光學模塑料(芯層材料)以及皮層材料的製備技術。在研製過程中,中國科學院理化技術所先後開發了具有自主知識產權的單分子擴散轉移原料提純新技術,平推式薄層管式與雙螺桿複合系統的本體聚合製備高純度光纖級PMMA原料以及與之相配套的包層材料技術,並成功地解決了產業化的相關問題。
目前該所已研製成功日產10萬米PMMA塑料光纖的全自動流水線,連續數月穩定生產出光衰減在170-200dB/km的PMMA光纖,累計生產出數百萬米低損耗塑料光纖,表明這一產業化技術已經成熟。同時,該所還具備批量生產光衰減為150dB/km的階躍型PMMA光纖潛能,產品技術指標達到國際同類產品的最好水平。低衰減PMMA光纖連續化批量生產技術的問世,標誌我國在該領域躋身世界先進行列。
當今信息技術的發展迫切需要信息容量大的光纖材料,對通訊網路帶寬的要求越來越高。塑料光纖具有芯徑大、質地柔軟、聯結容易、質量輕、價格便宜、傳輸帶寬大等優點,在寬頻接人網系統、家庭智能網路系統、數據傳輸系統、汽車智能系統、工業控制系統以及紡織、照明、太陽能利用系統等方面的應用市場潛力巨大。
塑料光纖的研究始於二十世紀60年代。1968年美國杜邦公司用聚甲基丙烯酸甲酯為芯材製備出塑料光纖,但光損耗較大。1974年日本三菱人造絲公司以PMMA和聚苯乙烯為芯材、以低折射率的氟塑料為包層開發出塑料光纖,其光損耗為3500dB/km,難以用於通信。
80年代日本的一些大企業和大學對低損耗塑料光纖的製備進行了大量的研究。1980年三菱公司以高純MMA單體聚合PMMA,使塑料光纖損耗下降到100-200dB/km。1983年NTT公司開始用氘取代PMMA中的H原子,使最低光損耗可達到20dB/km,並可傳輸近紅外到可見光的光波。
近幾年來,歐日等國的公司對塑料光纖的研製取得了重要的進展。它們研製成的塑料光纖,光損耗率已降到25~9分貝/公里。其工作波長已擴展到870微米(近紅外光),接近石英玻璃光纖的實用水平。美國研製的一種PFX塑料系列光纖,有著優異的抗輻照性能。此外,美國麻省波士頓光纖公司研製的Opti-Giga塑料光纖更是引人注目,它不僅比玻璃輕、柔性更好、成本更低,而且可在100米內以每秒3兆比特的速度傳輸數據。這種光纖還可以利用光的折射或光在纖維內的跳躍方式來達到較高的傳輸速度。現在美歐日已把塑料光纖用於短途傳輸,如汽車、醫療器械、複印機等。
就目前塑料光纖生產量而言,日本是世界上最大的塑料光纖生產者,然而卻是歐洲推動了塑料光纖新應用領域的開發並建立了光纖檢驗標準。2001年下半年是歐洲塑料光纖工業發展的重要階段,在這段時間內建立了歐洲塑料光纖檢驗和測量的新發展方針。世界上第一個專用塑料光纖應用中心(POFAC)在德國Nuremberg落成。德國採用塑料光纖已經研製成功了多媒體匯流排系統MOST(24Mbit/s),並且有幾家轎車製造商已把該系統引入到自己的產品上。德國寶馬公司(BMW)在其新的7個系列產品中開創了使用100m塑料光纖的記錄。歐洲2001年塑料光纖學術交流會和歐洲光纖通信會議同時在荷蘭的阿姆斯特丹舉行。德國汽車工業不僅推動了塑料光纖的應用,而且也推動了塑料光纖檢驗和測量標準的建立。
日本也建立了塑料光纖標準,但這些標準對歐洲共同體是無效的。日本工業標準只給出了一種型號塑料光纖的標準,其數值孔徑為0.5,而且只有650nm一種波長。該標準沒有提及在塑料光纖中的不同激勵光條件,也沒有規定必須在塑料光纖內形成平衡模分佈。
此前建立的玻璃光纖檢驗方法因為會出現瑞利散射而不適於檢驗塑料光纖,現在市場上僅有瑞士新成立的Luciol儀器公司出售的一種檢驗塑料光纖的儀器。
德國工程師學會和電子工程學會研究小組已經詳細規定了塑料光纖數值孔徑、衰減、傳輸和機械特性以及環境和壽命的測量方法。塑料光纖檢驗方法和標準的建立必將促進國際塑料光纖貿易的發展,並消除貿易中的誤解。
日本對塑料光纖的應用十分重視,早在幾年前,NEC、富士通、住友電器工業公司等45家光通信、多媒體產品的生產廠家就聯合宣布,將共同實現已在日本開發成功的塑料光纖的實用化。塑料光纖的成本低廉,被認為是將多媒體引進到家庭的關鍵技術,隨後一些生產廠家就著手建立生產線。?
1986年,日本F富士通公司以PC為纖芯材料開發出SI型耐熱POF,耐熱溫度可達135攝氏度,衰減達450dB/km;
1990年,日本慶應大學的小池助教授開發成功折射率漸變型的塑料光纖,芯材為含氟PMMA、包層為含氟,用界面凝膠技術製造。該塑料光纖衰減在60db/km以下,光源650-1300nm,100m帶寬3GHz,傳輸速率10Gb/s,超過了GI型石英光纖,並被廣泛認為是高速多媒體時代光纖入戶的新型光通信媒介;
1996年,人們紛紛建議以塑料光纖為基礎建立極低成本的用戶網ATM物理層;1997年,日本NEC公司進行了155Mbit/s的ATM、LAN的試驗。
在2000年OFC會議上,日本ASAHI GLASS公司報道了氟化梯度塑料光纖衰減係數在850nm為41dB/km,在1300nm為33dB/km,帶寬已達100mhz/km。用這種光纖成功地進行了50m、2.5Gbit/s的高速傳輸試驗和70攝氏度長期熱老化試驗。實驗結論為氟化梯度塑料光纖完全能滿足短距離的通信使用要求。
目前塑料光纖在我國的應用場合有:室內裝飾、水景照明、溶洞照明、易燃易爆場合、太陽光的利用。此外,塑料光纖在工業,特別是汽車工業、農業及國防建設中也得到了大量的應用。
網路成本的降低、性能的提高、數字傳播技術的引入、電磁干擾的減少以及塑料光纖標準的制定與完善都使得塑料光纖在工業、農業、國防建設中得到大量應用,並推動著塑料光纖產業逐漸成為光通信的主流產業。目前,塑料光纖主要應用於低速、短距離的通信傳輸中。由於塑料光纖具有通信容量大、不放射電磁噪音、質量輕等特點,因而在汽車製造工業中得到廣泛使用。寶馬公司已在其最新產品中使用塑料光纖,用於汽車製造系統的通信。
在工業控制匯流排系統中,通過轉換器,塑料光纖可與RS232、RS422、100 Mb/s乙太網、令牌網等標準協議介面連接,從而在惡劣的工業製造環境中提供穩定、可靠的通信路線,高速傳輸工業控制信號和指令,避免了因使用金屬電纜線路受干擾而導致通信中斷的危險。
通過塑料光纖,我們可實現智能家電(家用PC、HDTV、電話、數字成像設備、空調、冰箱、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;通過塑料光纖,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并行處理,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。在低速區域網的數據速率小於100Mb/S時,100m範圍內的傳輸用SI型塑料光纖即可實現;150 Mb/s 50m範圍內的傳輸可用小數值孔徑POF實現。POF在製造工業中可得到廣泛的應用。通過轉換器,POF可以與RS232、RS422、100 Mb/S乙太網、令牌網等標準協議介面相連,從而在惡劣的工作製造環境中提供穩定、可靠的通信線路。能夠高速地傳輸工業控制信號和指令,避免因使用金屬電纜線路而受電磁干擾導致通信傳輸中斷的危險。
塑料光纖作為短距離通信網路的理想傳輸介質,在未來家庭智能化、辦公自動化中也將得到廣泛應用。在Internet服務中,塑料光纖由於重量輕且耐用,因而被用來將車載機通信網路和控制系統連接成一個網路,將微型計算機、衛星導航設備、行動電話、傳真等外設納入機車整體設計中,旅客可通過塑料光纖網路在座位上享受音樂、電影、視頻遊戲、購物。當塑料光纖在傳輸距離不超過100m時,其傳輸速率能達到11Gb/s,因此在網際網路短距離傳輸中可以用塑料光纖代替雙絞線和同軸電纜,從而保證了網際網路中短距離的大容量通信。
在單兵作戰系統中,重量輕、可撓性好、連接快捷的塑料光纖,被用於士兵穿戴式的輕型計算機系統。塑料光纖也被用在飛機、戰艦、導彈等高科技智能武器的控制系統中。
隨著科技的發展,塑料光纖的應用領域越來越廣,其市場的發展會越來越廣闊。國外在塑料光纖的應用開發上已取得了較大的成果,且不斷在加大新的應用研究投入,在韓國、中國以及我國台灣地區已經有廠商開始投入研發生產,因此產業更應就塑料光纖的研究和發展予以密切注視。深圳大聖光電技術有限公司在塑料的研製和生產方面已取得很大進展,目前在國內外已有較大的市場。總之,隨著科技的高速發展,塑料光纖的應用領域會越來越廣,必將給光通信帶來一場新的革命。
數據顯示,2014年1月-6月,全國塑料製品行業累計完成產量3471.85萬噸,同比增長6.38%;其中,6月份完成產量682.96萬噸,同比增長8.74%,塑製品產量月度增速連續3個月回升。塑料光纖在我國已有10年的發展歷史,但目前國內對塑料光纖的認識仍然不足,特別是技術工程設計方面。光器件的設計與應用認識也很不足,這就造成了塑料光纖、光器件與市場的嚴重脫節,這也是不能規模應用的主要原因。從我國塑料光纖目前發展現狀來看,首先是塑料光纖的應用標準、產業聯盟、產品開發與應用的導向存在著缺乏指導、缺乏交流、市場導向不明確的問題。其次,我國塑料原料技術、制纖制纜技術、光器件開發與製造技術相對落後,尚需與海外企業合作開發,引進消化吸收。另外,就是我國塑料光纖行業還沒有真正意義上的“有規模的企業”,特別是通訊通信類塑料光纖、光器件市場規模尚小,整個市場規模尚不足10億元。塑料光纖之所以沒有得到大規模推廣應用,最主要的還是缺乏創新的商業模式。其實,一種先進的網路物理架構是我國政府鼓勵的新興產業,也是各行各業都需要的。第三次工業革命的實質是以網路化技術加新能源產業來改變整個工業的發展方向。而塑料光纖、光器件是網路化技術中的重要環節。我相信它將在電力、電信、廣電、物聯網中得到廣泛的應用。塑料光纖、光器件的產業聯盟、產業協會等組織的協調,是規模推廣的關鍵。
“目前塑料光纖市場還沒完全啟動,這就需要國內的塑料光纖企業加強合作,共同推動塑料光纖產業的快速發展。”專業人士向業界建議,現在各個塑料光纖企業在技術方面缺乏溝通,唯恐其他企業掌握了自己的技術,這不利於塑料光纖的規模推廣。
實際上,塑料光纖從開始研發到現在,經歷了數年時間,日前技術指標初步達到了通信用標準,但是產業鏈結構還不夠完善,正式的商用標準也未面世,這些都是塑料光纖產業亟待解決問題。從產業來說,塑料光纖企業和單位需要儘早做到行動統一,投資合理,要讓標準早日面世,也要讓產業投入進入良性循環,避免過度投資。在技術方面,重點應該在標準上形成體系化的標準。除了國家標準外,還應有行業標準、產品標準、工藝標準、設備與工器具標準,形成階梯式的標準化體系來指導工程技術與產品的開發應用。這需要政府、行業研究院、行業協會等共同組織行業專家來牽頭編製。其次塑料光纖、光纜、光器件的設計與開發應該滿足各種應用的技術需求。
因此,塑料光纖的產業化還須各方共同協作,塑料光纖企業要避免“單打獨鬥”,在市場尚未完全啟動應該“抱團取暖”。隨著塑料光纖的熟知度不斷上升,產業化的趨向已經更加迫切。因此,國內塑料光纖行業要緊緊把握髮展機遇,抓緊加快產業化步伐,從而實現自身的發展和壯大。