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Tecnologia Fibra Óptica

Tecnologia Fibra Óptica

O cabo de Fibra Óptica (figura 2-1) é uma tecnologia que utiliza um filamento de vidro transparente e com alto grau de pureza como meio físico. Seu diâmetro é tão fino quanto um fio de cabelo humano, sendo usado para transmitir raios de luz ao longo de grandes distâncias, permitindo carregar milhares de informações digitais sem perdas significativas.

Ao redor do filamento existem outras substâncias de menor índice de refração, que fazem com que os raios sejam refletidos internamente, minimizando assim as perdas de transmissão. Os sistemas de comunicações baseados em fibra ópticas utilizam lasers ou dispositivos emissores de luz (LEDS). Além disso, as fibras ópticas são imunes a interferências eletromagnéticas e a ruídos por não irradiarem luz para fora do cabo.

Essa tecnologia permite altíssimas taxas de transmissão, na ordem de Gbps (bilhões de bits por segundo), porém para que haja o tráfego de dados e a taxa de transmissão no meio físico de fibra ótpica é necessário equipamentos denominados conversores de mídias.

Fibra óptica

Figura 2-1: Fibra óptica.

2.1 Estrutura da Fibra Óptica

A figura 2.1-1 apresenta a estrutura típica do cabo de fibra óptica.

Estrutura em corte da fibra óptica

Figura 2.1-1: Estrutura em corte da fibra óptica.

  • Núcleo: O núcleo é um fino filamento de vidro ou plástico, medido em micra (1 ηm = 0,000001m), por onde passa a luz. Quanto maior o diâmetro do núcleo mais luz ele pode conduzir.
  • Casca: Camada que reveste o núcleo. Por possuir índice de refração menor que o núcleo ela impede que a luz seja refratada, permitindo assim que a luz chegue ao dispositivo receptor.
  • Revestimento Primário (Capa): Camada de plástico que envolve o núcleo e a casca, protegendo-os contra choques mecânicos, danos de umidades e excesso de curvatura.
2.2 Classificação das Fibras Ópticas

As fibras ópticas podem ser classificadas de dois modos: Multimodo e Monomodo. Essas categorias definem a forma como a luz se propaga no interior do núcleo:

  • Fibras Multimodo: As fibras multimodo possuem o diâmetro do núcleo maior do que as fibras monomodo, de modo que a luz tenha vários modos de propagação, ou seja, a luz percorre o interior da fibra óptica por diversos caminhos. Esse tipo de fibra é utilizado normalmente em curtas distâncias e oferece uma largura de banda inferior a fibra monomodo.

Propagação da luz multimodo

Figura 2.2-1: Propagação da luz multimodo.

  • Fibras Monomodo: As fibras monomodo são adequadas para aplicações que envolvam grandes distâncias, embora requeiram conectores de maior precisão e dispositivos de alto custo. Nas fibras monomodo, a luz possui apenas um modo de propagação, ou seja, a luz percorre interior do núcleo por apenas um caminho. Esse tipo de fibra é utilizado para atingir maiores distâncias e oferece uma largura de banda superior a fibra multimodo por ter menor dispersão do sinal.

Propagação da luz monomodo

Figura 2.2-2: Propagação da luz monomodo.

2.3 Vantagens

Em virtude das suas características, as fibras ópticas apresentam muitas vantagens sobre os sistemas elétricos:

  • Dimensões reduzidas;
  • Capacidade para transportar grandes quantidades de informação;
  • Atenuação muito baixa, que permite grandes espaçamentos entre conversores e repetidores, com distância superiores a algumas dezenas de quilômetros.
  • Imunidade às interferências electromagnéticas;
  • Matéria-prima muito abundante.
  • Pequeno tamanho e peso.
2.4 Aplicação

Sempre que falamos ao telefone, assistimos à TV a cabo, navegamos na Internet utilizamos tecnologia associada às fibras ópticas. A figura 1.3-1 abaixo mostra aplicação aonde um provedor de serviços disponibiliza um link corporativo (LAN) de fibra monomodo de 20km.

Exemplo de aplicação de Fibra Óptica

Figura 2.4-1: Exemplo de aplicação.

Produtos Cianet que possuem esta tecnologia: