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ⓘ Fibra ottica polimerica




                                     

ⓘ Fibra ottica polimerica

Rispetto alle fibre ottiche realizzate in vetro questo tipo di guide ha:

  • Caratteristiche specifiche del polimero con cui sono realizzate;
  • Resistenza meccanica elevata;
  • Diametro del core più grande;
  • Scarsa resistenza termica;
  • Elevata facilità delle operazioni di posa;
  • Attenuazione più elevata;

Queste caratteristiche fanno sì che questo tipo di fibre sia utilizzato su piccole distanze, per fieldbus PROFIBUS, PROFINET, nelle applicazioni aerospaziali, o automotive bus MOST, in illuminotecnica e diagnostica medica.

                                     

1. Costituzione

I polimeri utilizzati per la fabbricazione di fibre ottiche polimeriche devono essere trasparenti alla radiazione utilizzata, quindi è necessario che essi siano completamente amorfi.

I polimeri più utilizzati sono:

  • Policarbonati
  • Polisulfoni e polietersolfoni
  • Perfluoropolimeri
  • Polisilossani
  • Policianurati
  • Polimetilmetacrilati

In queste molecole la presenza di legami C-H, O-H e N-H aumenta le perdite di segnale nel campo dellinfrarosso, quindi non deve stupire se in molti polimeri lidrogeno è stato sostituito con il fluoro.

                                     

1.1. Costituzione Polifenilsulfoni e Polietersulfoni

Allo scopo di realizzare fibre ottiche robuste ma flessibili per uso medicale sono stati sviluppati polimeri di tipo polisulfone, polietersulfone e polifenilsulfone

                                     

1.2. Costituzione Policarbonati

I Policarbonati hanno unelevata temperatura di transizione vetrosa, tuttavia hanno delle perdite di segnale molto elevate, sono molto fragili e non possiedono unelevata stabilità termo-ottica. Per via della sua elevata temperatura di transizione vetrosa è stato utilizzato come core nelle applicazioni automotive in combinazione con un cladding di Teflon AF

                                     

1.3. Costituzione Polisilossani

I polisilossani sono delle molecole molto simili al vetro: esse sono caratterizzate da un legame chimico fra lossigeno e il silicio. Questo tipo di fibre ottiche è stabile anche a temperature elevate, è duttile come una gomma e può vantare proprietà ottiche superiori. Le fibre ottiche polisilossaniche sono realizzate a partire da metilfenilsilossano mediante un processo di vulcanizzazione. Questo tipo di fibre ottiche può vantare unattenuazione compresa fra 0.45dB/m 770 nm e 0.8dB/m 660 nm

                                     

1.4. Costituzione Polimetil metacrilati

Sono noti terpolimeri fra metacrilato di metile, stirene e cicloesilmaleimmide. Queste molecole generalmente sono termoplastiche e possiedono temperatura di transizione vetrosa compresa fra 130 °C e 170 °C. Sono noti anche copolimeri fra metacrilato di metile, fenilmetacrilato e adamantilmetacrilato, i quali hanno temperatura di transizione vetrosa più elevata rispetto al terpolimero. Tuttavia essi sono fragili a temperatura ambiente. Questo tipo di fibre ottiche ha unattenuazione compresa fra 1.5dB/m e 0.45dB/m

                                     

1.5. Costituzione Perfluoropolimeri

Le fibre ottiche perfluorurate, rispetto alle omologhe idrogenate ereditano alcune proprietà dal PTFE, come lelevata inerzia chimica, la proprietà di essere auto-estinguenti in caso di incendio, ecc. Alcuni dei polimeri utilizzati sono:

  • Hyflon AD, copolimero TFE - 4-metossi-1.3-diossolo)
  • Teflon AF copolimero TFE - perfluoro 2.2-dimetil-1.3-diossolo
  • Cytop con il relativo dopante 2.4.6-trisperfluorofenil-1.3.5-triazina per realizzare fibre graded index
  • gomma fluorurata copolimero TFE HFP VDF utilizzato come rivestimento
                                     
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