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擴散理論模型在擠壓法制備梯度折射率聚合物光纖的梯度折射率形成機理方面,Lin等提出了用直接解擴散方程的方法來表征梯度折射率的分布。假設擠壓過程是等溫的,BzMA和MMA的擴散系數在反應混合物中都只與PMMA的質量分數有關;又可假設纖絲的密度在擴散區域中大致不變,而且MMA在固化區域不擴散,所以在平衡態時,MMA和BzMA質量分布可以通過邊界條件解擴散方程得到。在模型的推導過程中所需要的擴散系數值可以通過熱失重分析(TGA)技術來測定。在得到了各組分的質量分布后,根據Lorentz和Lorenz方程可以得到GIPOF的折射率分布。
功能梯度折射率塑料光纖的研究用于長距離通訊的石英光纖,由于存在損耗,需在傳輸過程中將傳輸信號取出進行放大。早期人類使用中繼站,即每隔一段距離后將信號取出,轉變為電信號,經已成熟的電信號放大后,再轉變成光信號送入光纖進行傳輸,這給人們帶來很多麻煩。近期以來,先進的光纖放大器已被開發出來,用以代替中繼站。
由于其大直徑(250Lm~500Lm)和大的發射重疊區域,為此提供了一個有效的解決方法。在目前功能塑料光纖的研究中,用發光材料進行摻雜制備梯度折射率塑料光纖放大器已經引起了人們的廣泛興趣。以前的塑料光纖中摻雜的主要是有機染料,如若丹明(rhodamine)。日本Keio大學通過摻雜若丹明,在1992年首次用界面凝膠聚合的方法成功地制成多模GIPOFA,其增益達27dB。
塑料光纖材料及塑料光纖局域網的研制和開發,將會成為未來信息社會中一新型產業,這一點也越來越得到各國的廣泛共識。為了開發塑料光纖,世界上許多制造廠商、研究所紛紛組成了橫向聯合組織,從事研究開發工作。都相繼投入了大量的人力、物力和財力進行塑料光纖的研制及實際應用研究,并取得了可喜的成果。而且很多公司正在聯合制定POF的標準,使其桌面化(Fiber-to-the-desk,FTTD)和家庭應用化(Fiber-to-the- home,FTTH)。在1997年2月,波士頓光纖制造公司(BostonOpticalFiber,Inc.,BOF)預言到2000年工業上所用的數據通訊線路將有30%會采用性能優良的塑料光纖。由于GIPOF具有高帶寬、低損耗的優良特性,在異步傳輸模式(Asyn- chronousTransferMode,ATM)論壇會議上,被推薦為銅纜及石英光纖的換代產品。在美國的一些大型的計算機公司的網絡系統的連接上,GIPOF正在被安裝試驗。雖然GIPOF現在仍然處于實驗室階段,但在以后的發展中還是有望商業化和產業化。21世紀是信息的時代,塑料光纖特別是GI型塑料光纖以其獨有的特性將具有更廣闊的發展前景。