プラスチック光ファイバー

プラスチック光ファイバー( POF ) またはポリマー光ファイバーは、ポリマーから作られた光ファイバーです。ガラス光ファイバーと同様に、POF は光ファイバーのコアを通して光 (照明用またはデータ用) を伝送します。ガラス製品に対する主な利点は、他の面が同じであれば、曲げや伸張に対する堅牢性です。

2014 年以降、 PHYトランシーバーの完全なファミリが市場で入手可能となり、家庭にギガビット速度を提供するホーム ネットワーク機器の設計と製造が可能になりました。^{[引用が必要]}

ポリマーファイバーにおける最もエキサイティングな開発の 1 つは、フォトニック結晶ファイバーの一種である微細構造ポリマー光ファイバー (mPOF) の開発です。^[要出典]

従来、PMMA（アクリル）がコア（直径1mmのファイバーの断面積の96%）を構成し、フッ素化ポリマーがクラッド材となっています。1990年代後半からは、アモルファスフッ素ポリマー（ポリ（パーフルオロブテニルビニルエーテル）、CYTOP ^[1]）をベースにした、はるかに高性能なグレーデッドインデックス（GI-POF）ファイバーが市場に登場し始めました。^{[2] [3]} ガラスファイバーは線引きによってのみ製造されますが、ポリマー光ファイバーも線引きによって製造できます。^[4]

• コアには屈折率1.49のPMMAが使用されています。
• 一般的に、ファイバークラッドはフッ素化ポリマー（屈折率 <1.40）で作られています。
• コアとクラッドの間に高い屈折率差が維持されます。
• 高い開口数。
• 機械的な柔軟性が高く、コストが低い。
• 業界標準（IEC 60793-2-40 A4a.2）のステップインデックスファイバーのコア径は1mmです。^[5]
• 減衰損失は650nmで約1dB / mである。 ^[5]
• 帯域幅は650 nmで約5 MHz-kmです。 ^[5]

POF は、ファイバーと関連する光リンク、コネクタ、および設置がすべて安価であるため、「消費者向け」光ファイバーと呼ばれています。 PMMA ファイバーは減衰と歪みの特性があるため、デジタル家電、ホーム ネットワーク、産業ネットワーク ( PROFIBUS、PROFINET、Sercos、EtherCAT )、および自動車ネットワーク ( MOST ) の低速、短距離 (最大 100 メートル) アプリケーションでよく使用されます。 パーフルオロポリマー ファイバーは、データ センター配線や建物LAN配線などのはるかに高速なアプリケーションでよく使用されます。

高速ホームネットワーキングの将来の要件に関連して、家庭内の次世代ギガビット/秒リンクの可能なオプションとしてPOFへの関心が高まっています。[1]この目的のために、POF-ALL [2]やPOF-PLUS [3]など、いくつかの欧州研究プロジェクトが活発に行われています。

ポリマー光ファイバーは低コストで高耐性のため、リモートセンシングや多重化に使用できます。^[6]

シングルモードおよびマルチモード POF にファイバー ブラッグ グレーティングを書き込むことができます。POF は破損することなくさらに引き伸ばすことができるため、シリカ ファイバーを使用する場合よりも利点があります。いくつかのアプリケーションについては、 PHOSFOSプロジェクト ページで説明されています。

通信に使用される光ファイバーは、欧州規格 EN 60793-2-40-2011 に準拠しています。

現在、国、欧州、世界レベルの複数の標準化団体が、ホームネットワークアプリケーション向けのPOFのギガビット通信規格を開発中です。2012年初頭にリリースされる予定です。[4]

それ以来、IEEE 研究グループとその後のタスク フォースは、2017 年に IEEE802.3bv 修正案が発行されるまで会合を重ねてきました。IEEE 802.3bv は、赤色 LED を使用した SI-POF 経由の 1 ギガビット/秒の全二重伝送を定義しています。これは 1000BASE-RH と呼ばれます。

このギガビット POF IEEE 標準は、マルチレベルPAM 変調フレーム構造、トムリンソン-ハラシマ プリコーディング、およびマルチレベル コセット コーディング変調に基づいています。これらすべての技術を組み合わせることで、POF の伝送理論上の最大容量に近づくと同時に低コストの実装を実現する効率的な方法であることが証明されています。 ^{[引用が必要]}

他の代替案としては、 DMT、PAM-2 NRZ、DFEイコライゼーション、PAM-4などの方式があります。VDE規格は2013年に発行されました。 ^[7]発行後、IEEEはVDEに仕様を撤回し、すべての作業をIEEEに持ち込むように求めました。VDEは仕様を撤回し、2014年3月にCFIがIEEEに提出されました。^[8]

• CMOkonkwo、E. Tangdiongga、H. Yang、D. Visani、S. Loquai、R. Kruglov、B. Charbonnier、M. Ouzzif、I. Greiss、O. Ziemann、R. Gaudino、AMJ Koonen、「EU POF-PLUS プロジェクトの最近の成果: コア径 1 mm のプラスチック光ファイバーによるマルチギガビット伝送」、Journal of Lightwave Technology、Vol. 29、No.2、pp186–193、2011 年 1 月。
• Ziemann, O., Krauser, J., Zamzow, PE, Daum, W.: POF ハンドブック - 光短距離伝送システム。第 2 版、2008 年、Springer、884 ページ、491 点のカラー図解、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、「信頼性の高いホーム ネットワーキングのためのプラスチック光ファイバー技術 - EU プロジェクト POF-ALL の概要と結果」、IEEE Communications Magazine、光通信シリーズ、Vol.47、No.8、pp. 58–68、2009 年 8 月
• R. Pérez de Aranda、O. Ciordia、C. Pardo、「POF 上のギガビット イーサネットの標準。製品の実装」、POF カンファレンス 2011 議事録。ビルバオ
• S. Randel、C. Bunge、「スペクトル効率の高いポリマー光ファイバー伝送」、コヒーレント光通信、サブシステムおよびシステム、Proc. SPIE Vol. 7960
• J. Lee、「短距離光通信のための離散マルチトーン変調」、博士論文、アイントホーフェン工科大学、2009 年。リンク。

• VDEギガビットPOF規格
• IEEE GEPOF 研究グループ
• IEEE GEPOF タスクフォース