La fibra óptica plástica ( POF ) o fibra óptica polimérica es una fibra óptica hecha de polímero . Similar a la fibra óptica de vidrio , POF transmite luz (para iluminación o datos) a través del núcleo de la fibra. Su principal ventaja sobre el producto de vidrio, en igualdad de condiciones, es su robustez al doblar y estirar .
Historia
Desde 2014, ha estado disponible en el mercado una familia completa de transceptores PHY que permiten el diseño y la fabricación de equipos de redes domésticas que brindan velocidades Gigabit en el hogar. [ cita requerida ]
Uno de los desarrollos más interesantes en fibras poliméricas ha sido el desarrollo de fibras ópticas poliméricas microestructuradas (mPOF), un tipo de fibra de cristal fotónico . [ cita requerida ]
Materiales
Tradicionalmente, el PMMA (acrílico) comprende el núcleo (96% de la sección transversal en una fibra de 1 mm de diámetro) y los polímeros fluorados son el material de revestimiento . Desde finales de la década de 1990, ha comenzado a aparecer en el mercado fibra de índice graduado de rendimiento mucho más alto (GI-POF) basada en fluoropolímero amorfo (poli (perfluoro-butenilvinil éter), CYTOP [1] ). [2] [3] Las fibras ópticas poliméricas se fabrican típicamente mediante extrusión, en contraste con el método de tracción utilizado para las fibras de vidrio.
Características de PMMA POF
- PMMA y poliestireno se utilizan como núcleo, con índices de refracción de 1,49 y 1,59 respectivamente.
- Generalmente, el revestimiento de fibra está hecho de resina de silicona (índice de refracción ~ 1,46).
- Se mantiene una alta diferencia de índice de refracción entre el núcleo y el revestimiento.
- Alta apertura numérica .
- Tienen alta flexibilidad mecánica y bajo costo.
- La fibra de índice escalonado estándar de la industria (IEC 60793-2-40 A4a.2) tiene un diámetro de núcleo de 1 mm. [4]
- La pérdida de atenuación es de aproximadamente 1 dB / m @ 650 nm. [4]
- El ancho de banda es de ~ 5 MHz-km @ 650 nm. [4]
Aplicaciones
Redes de datos
POF se ha denominado fibra óptica de "consumidor" porque la fibra y los enlaces ópticos asociados, los conectores y la instalación son económicos. Debido a las características de atenuación y distorsión de las fibras de PMMA, se utilizan comúnmente para aplicaciones de baja velocidad y corta distancia (hasta 100 metros) en electrodomésticos digitales, redes domésticas, redes industriales ( PROFIBUS , PROFINET , Sercos , EtherCAT ), y redes de automóviles ( MOST ). Las fibras de polímero perfluorado se utilizan comúnmente para aplicaciones de velocidad mucho más alta, como el cableado de centros de datos y el cableado de LAN de edificios .
En relación con los requisitos futuros de las redes domésticas de alta velocidad, ha habido un interés creciente en POF como una posible opción para enlaces Gigabit / s de próxima generación dentro del hogar. [1] Con este fin, están activos varios proyectos de investigación europeos, como POF-ALL [2] y POF-PLUS [3] .
Sensores
Las fibras ópticas poliméricas se pueden utilizar para teledetección y multiplexación debido a su bajo costo y alta resistencia. [5]
Es posible escribir rejillas de Bragg de fibra en POF monomodo y multimodo. Hay ventajas en hacer esto sobre el uso de fibra de sílice, ya que el POF se puede estirar más sin romperse; algunas aplicaciones se describen en la página del proyecto PHOSFOS .
Estándares
La fibra óptica utilizada en telecomunicaciones se rige por las normas europeas EN 60793-2-40-2011.
Varios organismos de normalización a nivel nacional, europeo y mundial están desarrollando actualmente estándares de comunicación Gigabit para POF destinados a aplicaciones de redes domésticas. Se espera el lanzamiento a principios de 2012. [4]
Un grupo de estudio de IEEE y un grupo de trabajo posterior se han estado reuniendo desde entonces hasta la publicación en 2017 de la Enmienda IEEE802.3bv. IEEE 802.3bv define una transmisión full duplex de 1 Gigabit / s sobre SI-POF usando LED rojo. Se llama 1000BASE-RH.
Este estándar Gigabit POF IEEE se basa en modulación PAM multinivel de una estructura de trama, codificación Tomlinson-Harashima y codificación de codificación multinivel. La combinación de todas estas técnicas ha demostrado ser una forma eficiente de lograr implementaciones de bajo costo al mismo tiempo que se acerca a la capacidad máxima teórica de transmisión del POF. [ cita requerida ]
Otras alternativas son esquemas como DMT , PAM-2 NRZ , ecualización DFE o PAM-4. El estándar VDE se publicó en 2013. [6] Después de la publicación, el IEEE le pidió a VDE que retirara la especificación y llevara todo el esfuerzo al IEEE. VDE retiró la especificación y se presentó un CFI al IEEE en marzo de 2014. [7]
Referencias
- ^ "¿Qué es CYTOP?" . agc.com . Consultado el 7 de septiembre de 2015 .
- ^ "Fibra óptica de polímero de índice graduado (GI-POF)" (PDF) . thorlabs.com . Consultado el 7 de septiembre de 2015 .
- ^ "Fabricación de fibras ópticas plásticas perfluoradas" (PDF) . chromisfiber.com. 2004 . Consultado el 7 de septiembre de 2015 .
- ^ a b c "La referencia FOA para fibra óptica - Fibra óptica" . thefoa.org. 12 de febrero de 2011 . Consultado el 24 de agosto de 2013 .
- ^ Lopes N .; Sequeira F .; Gomes MTSR; Nogueira R .; Bilro L .; Zadorozhnaya OA; Rudnitskaya AM (2015). "Sensor de fibra óptica modificado por injerto del polímero impreso molecularmente para la detección de amonio en medios acuosos" . Revista Científica y Técnica de Tecnologías de la Información, Mecánica y Óptica . 15 (4): 568–577. doi : 10.17586 / 2226-1494-2015-15-4-568-577 .
- ^ "Copia archivada" . Archivado desde el original el 9 de septiembre de 2014 . Consultado el 9 de septiembre de 2014 .CS1 maint: copia archivada como título ( enlace )
- ^ www .ieee802 .org / 3 / GEPOFSG / public / CFI / GigPOF% 20CFI% 20v _1 _0 .pdf
Literatura
- CMOkonkwo, E. Tangdiongga, H. Yang, D. Visani, S. Loquai, R. Kruglov, B. Charbonnier, M. Ouzzif, I. Greiss, O. Ziemann, R. Gaudino, AMJ Koonen, "Resultados recientes de la Proyecto EU POF-PLUS: Transmisión Multi-Gigabit sobre fibras ópticas plásticas de 1 mm de diámetro del núcleo ", Journal of Lightwave Technology, vol. 29., No.2., Págs. 186–193 de enero de 2011.
- Ziemann, O., Krauser, J., Zamzow, PE, Daum, W .: Manual de POF - Sistemas ópticos de transmisión de corto alcance. 2ª ed., 2008, Springer, 884 p. 491 illus. en color, ISBN 978-3-540-76628-5
- I. Möllers, D. Jäger, R. Gaudino, A. Nocivelli, H. Kragl, O. Ziemann, N. Weber, T. Koonen, C. Lezzi, A. Bluschke, S. Randel, “Plastic Optical Fiber Technology for Redes hogareñas confiables: descripción general y resultados del proyecto de la UE POF-ALL ”, IEEE Communications Magazine, Optical Communications Series, Vol.47, No.8, pp. 58–68, agosto de 2009
- R. Pérez de Aranda, O. Ciordia, C. Pardo, “Un estándar para Gigabit Ethernet sobre POF. Implementación de producto ”, Proc. del Congreso POF 2011. Bilbao
- S. Randel, C. Bunge, “Transmisión de fibra óptica de polímero con eficiencia espectral”, Comunicaciones, subsistemas y sistemas ópticos coherentes, Proc. SPIE Vol. 7960
- J. Lee, "Modulación multitono discreta para comunicaciones ópticas de corto alcance", Tesis de doctorado, Universidad de Tecnología de Eindhoven, 2009. Enlace .
enlaces externos
- Estándar VDE gigabit POF
- Grupo de estudio IEEE GEPOF
- Grupo de trabajo IEEE GEPOF