플라스틱 광섬유

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**플라스틱 광섬유**(, **POF**) 또는 **폴리머 광섬유**()는 폴리머로 만들어진 광섬유이다. 유리 광섬유와 유사하게, POF는 섬유의 코어를 통해 빛(조명 또는 데이터용)을 전송한다. 유리 제품에 비해 주요 장점은 다른 측면이 동일할 때 구부림과 늘림에 대한 견고성이다.

## 역사
아인트호벤 공과대학교의 지옥 잔 코에와 게이오기주쿠 대학의 폴리머 과학자 고이케 야스히로는 경사형 굴절률 폴리머 광섬유(GIPOF)를 통한 고속 전송을 개척하여 1999년에 2.5 Gbit/s의 세계 기록을 세웠다. 그들은 2001년에 기가비트 전송과 파장 분할 다중화를 통한 전송이 가능함을 입증했다.
단일 모드 실리카 광섬유를 통한 전송은 장거리에서 우수하지만, GIPOF는 훨씬 큰 직경과 재료의 유연성 덕분에 다루기 훨씬 쉽기 때문에 단거리에서 매력적이다.

2014년부터는 가정에 기가비트 속도를 제공하는 홈 네트워킹 장비의 설계 및 제조를 가능하게 하는 완벽한 PHY 트랜시버 제품군이 시장에 출시되었다.

폴리머 섬유 분야에서 가장 흥미로운 발전 중 하나는 광결정 광섬유의 일종인 마이크로구조 폴리머 광섬유(mPOF)의 개발이었다.

## 재료
전통적으로, PMMA (아크릴)는 코어(직경 1mm 섬유에서 단면의 96%)를 구성하고, 불소화 폴리머는 클래딩 재료이다. 1990년대 후반부터 비정질 불소화 폴리머(폴리(퍼플루오로-부테닐비닐 에테르), CYTOP)를 기반으로 하는 훨씬 더 높은 성능의 경사형 굴절률(GI-POF) 섬유가 시장에 나타나기 시작했다. 유리 섬유는 오직 인발 방식으로만 제조되지만, 폴리머 광섬유는 압출 방식으로도 제조될 수 있다.

### PMMA POF의 특성
* PMMA는 굴절률 1.49의 코어로 사용된다.
* 일반적으로 섬유 클래딩은 불소화 폴리머(굴절률 <1.40)로 만들어진다.
* 코어와 클래딩 사이에 높은 굴절률 차이가 유지된다.
* 높은 개구수.
* 높은 기계적 유연성과 저렴한 비용을 가진다.
* 산업 표준(IEC 60793-2-40 A4a.2) 스텝 인덱스 광섬유는 코어 직경이 1mm이다.
* 감쇠 손실은 에서 약 이다.
* 대역폭은 에서 이다.

## 응용 분야
### 데이터 네트워크
POF는 섬유 및 관련 광학 링크, 커넥터, 설치가 모두 저렴하기 때문에 "소비자" 광섬유라고 불린다. PMMA 섬유의 감쇠 및 왜곡 특성으로 인해 디지털 가전제품, 홈 네트워크, 산업 네트워크(PROFIBUS, PROFINET, Sercos, EtherCAT), 자동차 네트워크(MOST)에서 저속, 단거리(최대 100미터) 응용 분야에 일반적으로 사용된다. 퍼플루오르화 폴리머 섬유는 데이터 센터 배선 및 건물 LAN 배선과 같은 훨씬 더 고속의 응용 분야에 일반적으로 사용된다.

고속 홈 네트워킹의 미래 요구 사항과 관련하여, 가정 내 차세대 기가비트/초 링크를 위한 가능한 옵션으로서 POF에 대한 관심이 증가하고 있다.http://www.pmmafiber.com/ 이를 위해 POF-ALL  및 POF-PLUS http://www.ict-pof-plus.eu/와 같은 여러 유럽 연구 프로젝트가 활발히 진행 중이다.

### 센서
폴리머 광섬유는 저렴한 비용과 높은 저항성 덕분에 원격 감지 및 다중화에 사용될 수 있다.

단일 및 다중 모드 POF에 광섬유 브래그 격자를 작성할 수 있다. POF는 파손 없이 더 멀리 늘릴 수 있기 때문에 실리카 섬유를 사용하는 것보다 장점이 있으며, 일부 응용 분야는 PHOSFOS 프로젝트 페이지에 설명되어 있다.

## 표준
통신에 사용되는 광섬유는 유럽 표준 EN 60793-2-40-2011의 적용을 받는다.

국가, 유럽 및 전 세계 수준의 여러 표준화 기구는 현재 홈 네트워킹 응용 분야를 목표로 하는 POF용 기가비트 통신 표준을 개발 중이다. 2012년 초에 출시될 것으로 예상된다. http://www.vde.com/EN/DKE/STD/PROJECTS/POF/Pages/default.aspx

IEEE 연구 그룹과 이후 태스크포스는 2017년 IEEE802.3bv 개정판이 발표될 때까지 회의를 진행했다. IEEE 802.3bv는 적색 LED를 사용하여 SI-POF를 통해 1기가비트/초 전이중 전송을 정의한다. 이를 1000BASE-RH라고 부른다.

이 기가비트 POF IEEE 표준은 다단계 PAM 변조 프레임 구조, 톰린슨-하라시마 프리코딩 및 다단계 코셋 코딩 변조를 기반으로 한다. 이러한 모든 기술의 조합은 POF의 전송 이론적 최대 용량에 근접하면서 저비용 구현을 달성하는 효율적인 방법임이 입증되었다.

다른 대안으로는 DMT, PAM-2 NRZ, DFE 이퀄라이제이션 또는 PAM-4와 같은 방식이 있다. VDE 표준은 2013년에 발표되었다. 발표 후 IEEE는 VDE에 사양을 철회하고 모든 노력을 IEEE로 가져올 것을 요청했다. VDE는 사양을 철회하고 2014년 3월에 CFI가 IEEE에 제출되었다.

## 각주

## 문헌
*C.M.Okonkwo, E. Tangdiongga, H. Yang, D. Visani, S. Loquai, R. Kruglov, B. Charbonnier, M. Ouzzif, I. Greiss, O. Ziemann, R. Gaudino, A. M. J. Koonen, "Recent Results From the EU POF-PLUS Project: Multi-Gigabit Transmission Over 1 mm Core Diameter Plastic Optical Fibers", Journal of Lightwave Technology, Vol. 29., No.2., pp186–193 January 2011.
*Ziemann, O., Krauser, J., Zamzow, P.E., Daum, W.: POF Handbook - Optical Short Range Transmission Systems. 2nd ed., 2008, Springer, 884 p.&nbsp;491 illus. in color, 
* 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 Reliable Home Networking – Overview and Results of the EU Project POF-ALL,” IEEE Communications Magazine, Optical Communications Series, Vol.47, No.8, pp.&nbsp;58–68, August 2009
*R. Pérez de Aranda, O. Ciordia, C. Pardo, “A standard for Gigabit Ethernet over POF. Product Implementation”, Proc. of POF Conference 2011. Bilbao
*S. Randel, C. Bunge, “Spectrally Efficient Polymer Optical Fiber Transmission”, Coherent Optical Communications, Subsystems and Systems, Proc. SPIE Vol. 7960
*J. Lee, "Discrete Multitone Modulation for Short-Range Optical Communications," PhD Thesis, University of Technology Eindhoven, 2009. Link.

## 외부 링크
* VDE gigabit POF standard
* IEEE GEPOF Study group
* IEEE GEPOF Task force

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