通訊用紅外偏振玻璃產(chǎn)品介紹

通訊用紅外偏振玻璃優(yōu)勢和意義

紅外偏振玻璃是將針狀納米金屬離子定向排列于玻璃中，是光隔離器、光纖連接器、光開關(guān)、光纖耦合器等光電子信息器件、光傳感器、光探測器以及各種采用偏振光的器件中所必須的原材料，與偏光晶體相比，它在器件的小型化，優(yōu)秀的光學性能，很廣的收光角及耐熱性等方面都有其獨特的優(yōu)點，并可取代昂貴的天然材料，其優(yōu)異的起偏性能和耐溫性能是有機偏光材料難以比擬的，對促進我國光電子信息產(chǎn)業(yè)及光谷的發(fā)展有重要意義。同時低消光比的大面積偏振玻璃可應用于汽車燈罩，以減少行車時因前方車燈眩目的燈光而引發(fā)的事故。

通訊用紅外偏振玻璃研究目的

本項研究的目的主要在于研究消光比達10000:1以上的吸收型紅外偏振玻璃及其批量化生產(chǎn)技術(shù)，并利用這種紅外偏振玻璃開發(fā)新型光傳感器，以滿足光通訊產(chǎn)業(yè)、汽車工業(yè)和其它領(lǐng)域的需要，填補國內(nèi)在紅外偏振玻璃研究與生產(chǎn)方面的空白。

通訊用紅外偏振玻璃研究成果

本項目已完成中試，對偏振玻璃制備中的拉伸還原工藝，進行了扎實的研究工作，并探索出了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的紅外偏振玻璃拉伸還原制造工藝，包括偏振玻璃基礎(chǔ)配方組成、電場熔鹽－離子交換工藝在拉伸還原中的應用技術(shù)等。對金屬吸收型偏振玻璃體系的研究，偏振玻璃微觀結(jié)構(gòu)方面的表征研究在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位。對偏振玻璃批量生產(chǎn)的工程化技術(shù)，包括批量生產(chǎn)設(shè)備選擇與定型、技術(shù)經(jīng)濟參數(shù)等進行了研究，同時制備出了具有高消光比的紅外偏振玻璃，其主要性能指標基本符合光通訊器件，如光隔離器等產(chǎn)品的各項技術(shù)性能要求，在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位。

適用波長范圍：1.3～1.6?m1(45dB)以上

透光率: >95%

適用波長范圍：1.3～1.6?m

波譜平坦度: 在上述波長范圍內(nèi) ±3～5%

規(guī)格: < 3 x 3 x (0.2～0.5) mm

中試成品率達到70%以上。

作為一種新型的偏光材料，紅外偏振玻璃的產(chǎn)業(yè)化對我國偏振材料的應用和發(fā)展有著十分重要的現(xiàn)實意義，將對我國的新型檢測、光通訊、立體電視、保護隱私的窗玻璃等發(fā)展起著舉足輕重的作用，其應用前景廣泛。在國內(nèi)，由于目前這種紅外偏振玻璃主要依靠進口，價格昂貴，需要花掉大量的外匯，所以用量還比較小。對國內(nèi)來說，目前每年紅外偏振玻璃的市場為1000萬元左右。該項目的偏振玻璃的工業(yè)化生產(chǎn)，可以在節(jié)省大量外匯的同時，推進我國光通訊技術(shù)、特別是光電集成技術(shù)的發(fā)展，使紅外偏振玻璃的市場擴大到數(shù)千萬元乃至數(shù)億元。并且，這種偏振玻璃可以用于其它許多領(lǐng)域，以提高以往光探測器件的靈敏度和精度，推動工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，如汽車上的光傳感與檢測器件，光電流、電壓檢測器件以及其它光檢測器件等，其市場將十分可觀。以器件計算，將可達到數(shù)億元的市場。與目前國外產(chǎn)品相比，具有價格優(yōu)勢，可以出口。

已在國內(nèi)幾家光器件公司試用，效果良好，可替代進口偏振玻璃。該項目的中試研究已于2005年元月通過武漢市科技局組織的科技成果鑒定，專家認為該項目打破了國外壟斷，主要技術(shù)指標達到或超過國外同類產(chǎn)品，整體技術(shù)達到國際先進水平。2100433B

IrDA紅外數(shù)據(jù)通訊簡介

紅外線是波長在750nm至1mm之間的電磁波，它的頻率高于微波而低于可見光，是一種人的眼睛看不到的光線。

紅外通訊一般采用紅外波段內(nèi)的近紅外線，波長在0.75um至25um之間。紅外數(shù)據(jù)協(xié)會（IRDA）成立后，為了保證不同廠商的紅外產(chǎn)品能夠獲得最佳的通訊效果，紅外通訊協(xié)議將紅外數(shù)據(jù)通訊所用的光波波長的范圍限定在850nm至900nm之內(nèi)。

無線電波和微波已被廣泛地應用在長距離的無線通訊之中，但由于紅外線的波長較長，對障礙物的衍射能力差，所以更適合應用在需要短距離無線通訊的場合，進行點對點的直線數(shù)據(jù)傳輸。

紅外通訊有著成本低廉、連接方便、簡單易用和結(jié)構(gòu)緊湊的特點，因此在小型的移動設(shè)備中獲得了廣泛的應用。這些設(shè)備包括筆記本電腦、掌上電腦、機頂盒、游戲機、移動電話、計算器、尋呼機、儀器儀表、MP3播放機、數(shù)碼相機以及打印機之類的計算機外圍設(shè)備等等。試想一下，如果沒有紅外通訊，連接這其中的兩個設(shè)備就必須要有一條特制的連線，如果要使它們能夠任意地兩兩互聯(lián)傳輸數(shù)據(jù)，該需要多少種連線呢？而有了紅外口，這些問題就都迎刃而解了。

要使各種設(shè)備能夠通過紅外口隨意連接，一個統(tǒng)一的軟硬件規(guī)范是必不可少的。但在紅外通訊發(fā)展早期，恰恰就存在著這樣的規(guī)范不統(tǒng)一問題：許多公司都有著自己的一套紅外通訊標準，同一個公司生產(chǎn)的設(shè)備自然可以彼此進行紅外通訊，但卻不能與其它公司有紅外功能的設(shè)備進行紅外通訊。當時比較流行的紅外通訊系統(tǒng)有惠普的HPSIR，夏普的ASKIR和General Magic的MagicBeam等，雖然它們的通訊原理比較相似，但卻不能互相感知?；靵y的標準給用戶帶來了很大的不便，并給人們造成了一種紅外通訊不太實用的錯覺。

為了建立一個統(tǒng)一的紅外數(shù)據(jù)通訊的標準，1993年，由HP、COMPAQ、INTEL等二十多家公司發(fā)起成立了紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(Infrared Data Association,簡稱IRDA)，1993年6月28日，來自50多家企業(yè)的120多位代表出席了紅外數(shù)據(jù)協(xié)會的首次會議，并就建立統(tǒng)一的紅外通訊標準問題達成了一致。一年以后，第一個IRDA的紅外數(shù)據(jù)通訊標準發(fā)布，即IRDA1.0。

IRDA1.0簡稱為SIR(Serial InfraRed)，它是基于HP-SIR開發(fā)出來的一種異步的、半雙工的紅外通訊方式。SIR以系統(tǒng)的異步通訊收發(fā)器(UART)為依托，通過對串行數(shù)據(jù)脈沖的波形壓縮和對所接收的光信號電脈沖的波形擴展這一編碼解碼過程(3/16 EnDec)實現(xiàn)紅外數(shù)據(jù)傳輸。由于受到UART通訊速率的限制，SIR的最高通訊速率只有115.2Kbps，也就是大家熟知的電腦串行端口的最高速率。

1996年，IRDA發(fā)布了IRDA1.1標準，即Fast InfraRed，簡稱為FIR。與SIR相比，由于FIR不再依托UART，其最高通訊速率有了質(zhì)的飛躍，可達到4Mbps的水平。FIR采用了全新的4PPM調(diào)制解調(diào)(PulsePosition Modulation)，即通過分析脈沖的相位來辨別所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息，其通訊原理與SIR是截然不同的，但由于FIR在115.2Kbps以下的速率依舊采用SIR的那種編碼解碼過程，所以它仍可以與支持SIR的低速設(shè)備進行通訊，只有在通訊對方也支持FIR時，才將通訊速率提升到更高水平。

就象USB和IEEE 1394技術(shù)一樣，紅外數(shù)據(jù)通訊的速率也在不斷地攀升之中。繼FIR之后，IRDA又發(fā)布了通訊速率高達16Mbps的VFIR技術(shù)(Very Fast InfraRed)，并將它作為補充納入IRDA1.1標準之中。更高的通訊速率使紅外通訊在那些需要進行大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)脑O(shè)備上也可以占有一席之地，而不再僅僅是連接線的替代。

IRDA標準包括三個基本的規(guī)范和協(xié)議：物理層規(guī)范(Physical Layer Link Specification)，連接建立協(xié)議(Link Access Protocol:IRLAP) 和連接管理協(xié)議（Link Management Protocol:IrLMP)。物理層規(guī)范制定了紅外通訊硬件設(shè)計上的目標和要求，IrLAP和IrLMP為兩個軟件層，負責對連接進行設(shè)置、管理和維護。在IrLAP和IrLMP基礎(chǔ)上，針對一些特定的紅外通訊應用領(lǐng)域，IRDA還陸續(xù)發(fā)布了一些更高級別的紅外協(xié)議，如TinyTP、IrOBEX、IRCOMM、IrLAN、IrTran-P等等，在此不再贅述了。

隨著移動計算和移動通訊設(shè)備的日益普及，紅外數(shù)據(jù)通訊已經(jīng)進入了一個發(fā)展的黃金時期。自1993年IRDA成立至今，紅外數(shù)據(jù)協(xié)會的會員已經(jīng)發(fā)展到150多個，當今在IT業(yè)和通訊業(yè)叱咤風云的大公司幾乎都在其中，由此可見IRDA標準已經(jīng)獲得了業(yè)界的廣泛認同和支持。已經(jīng)開發(fā)生產(chǎn)出來的具備紅外通訊能力的設(shè)備已有一百種之多，紅外模塊的年裝機量已經(jīng)達到了一億五千萬套，并且每年還有著40%的高速增長。盡管現(xiàn)在有了同樣是近距離無線通訊的藍牙技術(shù)，但以紅外通訊技術(shù)低廉的成本和廣泛的兼容性的優(yōu)勢，紅外數(shù)據(jù)通訊勢必會在將來很長的一段時間內(nèi)在短距離的無線數(shù)據(jù)通訊領(lǐng)域扮演重要的角色。2100433B

偏振釋義

光波電矢量振動的空間分布對于光的傳播方向失去對稱性的現(xiàn)象叫做光的偏振。它是一種光的橫波的振動矢量(垂直于波的傳播方向)偏于某些方向的現(xiàn)象。

偏振偏振光分類

1、線偏振光

在光的傳播過程中，只包含一種振動，其振動方向始終保持在光的偏振同一平面內(nèi)，這種光稱為線偏振光（或平面偏振光)。你可以通過一個實驗想象這是一種什么景象：你把一根繩子的一頭拴在鄰居院子里的樹上，另一頭拿在你手里。再假定繩子是從籬笆的兩根竹子的正當中穿過去的。如果你現(xiàn)在拿繩子上下振動，繩子產(chǎn)生的波就會從兩根竹子之間通過，并從你的手傳到那棵樹上。這時，那座籬笆對你的波來說是"透明的"。但是，要是你讓繩子左右波動，繩子就會撞在兩根竹子上，波就不會通過籬笆了，這時這座籬笆就相當于一個起偏振器件。

2、部分偏振光

光波包含一切可能方向的橫振動，但不同方向上的振幅不等，在兩個互相垂直的方向上振幅具有最大值和最小值，這種光稱為部分偏振光。自然光和部分偏振光實際上是由許多振動方向不同的線偏振光組成。

偏振偏振光應用

偏光式3D技術(shù)普遍用于商業(yè)影院和其它高端應用，它是偏振光的典型應用。在技術(shù)方式上和快門式是一樣的，其不同的是被動接收所以也被稱為屬于被動式3D技術(shù)，輔助設(shè)備方面的成本較低，但對輸出設(shè)備的要求較高，所以非常適合商業(yè)影院等需要眾多觀眾的場所使用。不閃式就是利用此原理。

原理：

立體感產(chǎn)生的主要原因是左右眼看到的畫面不同，左右眼位置不同所以畫面會有一些差異。

拍攝立體圖像時就是用2個鏡頭一左一右。然后左邊鏡頭的影像經(jīng)過一個橫偏振片過濾，得到橫偏振光，右邊鏡頭的影像經(jīng)過一個縱偏振片過濾，得到縱偏振光。

立體眼鏡的左眼和右眼分別裝上橫偏振片和縱偏振片，橫偏振光只能通過橫偏振片，縱偏振光只能通過縱偏振片。這樣就保證了左邊相機拍攝的東西只能進入左眼，右邊相機拍攝到的東西只能進入右眼，于是乎就立體了。

光的偏振現(xiàn)象可以借助于實驗裝置進行檢測，P1、P2是兩塊同樣的偏振片。通過一片偏振片p1直接觀察自然光（如燈光或陽光），透過偏振片的光雖然變成了偏振光，但由于人的眼睛沒有辨別偏振光的能力，故無法察覺。如果我們把偏振片P1的方位固定，而把偏振片P2緩慢地轉(zhuǎn)動，就可發(fā)現(xiàn)透射光的強度隨著P2轉(zhuǎn)動而出現(xiàn)周期性的變化，而且每轉(zhuǎn)過90°就會重復出現(xiàn)發(fā)光強度從最大逐漸減弱到最暗；繼續(xù)轉(zhuǎn)動P2則光強又從接近于零逐漸增強到最大。由此可知，通過P1的透射光與原來的入射光性質(zhì)是有所不同的，這說明經(jīng)P1的透射光的振動對傳播方向不具有對稱性。

自然光經(jīng)過偏振片后，改變成為具有一定振動方向的光。這是由于偏振片中存在著某種特征性的方向，叫做偏振化方向，偏振片只允許平行于偏振化方向的振動通過，同時過濾掉垂直于該方向振動的光。通過偏振片的透射光，它的振動限制在某一振動方向上,我們把第一個偏振片P1叫做“起偏器”，它的作用是把自然光變成偏振光，但是人的眼睛不能辨別偏振光。必須依靠第二片偏振片P2去檢查。旋轉(zhuǎn)P2，當它的偏振化方向與偏振光的偏振面平行時，偏振光可順利通過，這時在P2的后面有較亮的光。當P2的偏振方向與偏振光的偏振面垂直時，偏振光不能通過，在P2后面也變暗。第二個偏振片幫助我們辨別出偏振光，因此它也稱為“檢偏器”。