Naukowcy unijni opracowują nową technologię światłowodów z tworzywa sztucznego
Światłowody z tworzywa sztucznego (POF) robią postępy w świecie technologii, a kluczową rolę w tym sukcesie odegrał finansowany ze środków unijnych projekt POLYCOM (Światłowody z tworzywa sztucznego z osadzonymi aktywnymi polimerami do transmisji danych). Projekt POLYCOM wsparty kwotą 1,55 mln EUR z tematu "Technologie społeczeństwa informacyjnego" (TIK) Szóstego Programu Ramowego (6PR) promował zastosowanie POF w informatyce optycznej, ultra szerokopasmowych LAN (lokalnych sieciach komputerowych) i w nowych czujnikach. POF do transmisji danych są znane jako "konsumencka" wersja szklanych światłowodów i wykorzystywane w dalekosiężnych globalnych, szkieletowych sieciach telekomunikacyjnych. Wyjątkowość elastycznych włókien z tworzywa sztucznego, produkowanych z polimetakrylanu metylu (PMMA), których średnica rdzenia wynosi jeden milimetr (mm), polega na tym, że koszty produkcji są niskie, montaż jest prosty i bezproblemowy, a zapewniana przez nie transmisja światła jest bezpieczniejsza i łatwiejsza do utrzymania niż wersji na podczerwień. Minusem jest ograniczenie ich zastosowań do krótkich odległości i niska prędkość transmisji danych. "Zakres zastosowań POF i technologii optycznej, która leży u ich podstaw jest rozległy, a ich dalszy rozwój może przynieść w nadchodzących latach korzyści szerokiemu wachlarzowi sektorów" - powiedział Guglielmo Lanzani z Politechniki Mediolańskiej we Włoszech, koordynator projektu POLYCOM. Konsorcjum POLYCOM, w skład którego wchodzi sześciu partnerów z Niemiec, Portugalii, Wlk. Brytanii i Włoch, udało się po raz pierwszy opracować w pełni optyczny, bardzo szybki przełącznik do sieci POF. To przełomowe osiągnięcie podsyci zapotrzebowanie sektora naukowego i przemysłowego na szybką, optyczną transmisję danych. Partnerzy projektu przetestowali technikę za pomocą dwóch wiązek lasera o pojedynczym impulsie w specjalnym światłowodzie z tworzywa sztucznego. Fizyczne właściwości plastikowego światłowodu zostały zmienione chemiczne, czyli domieszkowane, za pomocą fotoaktywnych polimerów, aby zmodyfikować transmisję fotonów. Zdaniem naukowców jeden impuls światła może zostać wykorzystany do zniesienia drugiego, ponieważ nałożyli impulsy świetlne w przestrzeni i czasie. Końcowy wynik był taki, że byli w stanie przełączyć go ze stanu włączonego na wyłączony i przesyłać sygnał. Ponadto anulowanie światła było odwracalne w zaledwie kilkaset femtosekund (jedna femtosekunda odpowiada jednej miliardowej jednej milionowej sekundy) dzięki domieszkowaniu określonych właściwości POF. "To zwiększy nie tylko szybkość transmisji danych w sieciach POF, ale mogłoby również zostać wykorzystane do multipleksowania czasowego (TDM), aby zwiększyć szerokość pasma sieci optycznych poza to, co jest obecnie możliwe w ramach zwielokrotniania z podziałem długości fali (WDM)" - wyjaśnia profesor Lanzani. Partnerzy podali, że domieszkowanym POF wykorzystanym we w pełni optycznym przełączniku był polifluoren zwany F8BT. Udało im się również opracować kilka nowych typów domieszkowanych POF. "W sumie opracowaliśmy i przetestowaliśmy pięć czy sześć generacji materiałów za pomocą różnych środków chemicznych, aby udoskonalić ich właściwości optyczne i w kilku przypadkach osiągnęliśmy bardzo dobre rozproszenie środka domieszkującego w polimerze" - stwierdza koordynator projektu. "Każdy z tych materiałów ma inne parametry, które predestynują je do różnych zastosowań." Naukowcy i przedsiębiorcy oceniają obecnie możliwości wykorzystania POF do produkcji nowych czujników.