Redes Opticas

História

Em 1870, o físico inglês Jonh Tyndall, demonstrou o princípio de guiamento de luz através de uma experiência muito simples, utilizando um recipiente furado com água, um balde e uma fonte de luz, Tyndall observou o feixe de água sairá iluminado através do furo do recipiente, assim tivemos o primeiro relato da transmissão de luz.

O que é Fibra Óptica?

Pense em um imenso canudo de refrigerante ou em um cano plástico flexível. Imagine, por exemplo, um cano excessivamente comprido. Agora, considere que a superfície interna desse cano foi revestida com um espelho perfeito e esse espelho foi feito de vidro extremamente puro, de modo que, mesmo que seja vários quilômetros de comprimento, a luz ainda pode atravessá-lo (imagine vidro tão transparente que, uma janela com esse vidro, de vários quilômetros de espessura, ainda parece claro, a luz atravessa com a maior nitidez possivel). Então, imagine que você está olhando em uma das pontas do cano. Há vários quilômetros de distância, na outra ponta, um amigo seu liga uma lanterna e reflete sua luz dentro do cano. Uma vez que o interior do cano é revestido de um espelho perfeito, a luz da lanterna refletirá na superfície do cano (mesmo que ele seja curvo ou distorcido) e você a verá na outra ponta. Se o seu amigo começar a ligar e desligar a lanterna à maneira do código Morse, ele conseguirá se comunicar com você por meio do cano.

Mesmo confinada a um meio físico, a luz transmitida pela fibra óptica proporciona o alcance de taxas de transmissão (velocidades) elevadíssimas, da ordem de 109 à 1010 bits por segundo (cerca de 40Gbps), com baixa taxa de atenuação por quilômetro. Mas a velocidade de transmissão total possível ainda não foi alcançada pelas tecnologias existentes. Como a luz se propaga no interior de um meio físico, sofrendo ainda o fenômeno de reflexão, ela não consegue alcançar a velocidade de propagação no vácuo, que é de 300.000 km/segundo, sendo esta velocidade diminuída consideravelmente.

Do que é feita a fibra óptica

A fibra óptica é um material feito de vidro ou de plástico (polímeros), por meio da reflexão ocorre o transporte da luz em seu interior. Com o desenvolvimento da tecnologia do quartzo foi possível a obtenção de fios cada vez mais finos, transparentes e que podem ser encurvados sem se quebrar. Uma característica de grande importância para a construção desse material é a transparência quase absoluta do quartzo com alto grau de pureza. A luz, como sabemos, é uma onda eletromagnética, e como tal ela pode se propagar em qualquer trajetória. Ao penetrar em um filamento de fibra óptica, a luz sofre reflexão total e é por meio dessas reflexões que ela percorre toda a fibra até chegar ao seu destino final.

Características

Hoje existem vários tipos de comunicações espalhadas pelo mundo, e para atendê-las a fibra ótica possui dois tipos principais de cabo: Monomodo e Multimodo.

O tipo Monomodo é usado para sinais de grandes distâncias, possui um manuseio difícil e exige muita técnica, além do seu custo elevado. Utilizado para comunicações com redes locais, o sistema Multimodo tem diâmetro maior e assim, é possível transitar mais de um sinal através de lasers e LEDs.

Assim como em todo produto existem pontos positivos e negativos, e situações benéficas para o uso desse ou daquele determinado produto ou serviço, a fibra ótica não foge dessa realidade.

Tipos de fibra ótica

As fibras ópticas podem ser basicamente de dois modos:

Monomodo:

• Permite o uso de apenas um sinal de luz pela fibra;

• Tem núcleo de 8 a 9 μm e casca de 125 μm;

• Alcance limitado de 4km para cabeamento estruturado;

• Dimensões menores que os outros tipos de fibras;

• Maior banda passante por ter menor dispersão;

• Utiliza comprimentos de ondas de 1.310 ou 1550 nm;

• Geralmente é usado laser como fonte de geração de sinal.

Multimodo:

• Tipo mais comum em cabeamentos primários inter e intra edifícios;

• Tem núcleo de 50 ou 62,5 μm (equivale à milésima parte do milímetro) e casca de 125μm;

• Permite o uso de fontes luminosas de baixa ocorrência tais como LEDs (mais baratas);

• Alcance limitado de 2km para cabeamento estruturado;

• Diâmetros grandes facilitam o acoplamento de fontes luminosas e requerem pouca precisão nos conectores;

• Muito usado para curtas distâncias pelo preço e facilidade de implementação pois a longa distância tem muita perda.

Vantagens

• Dimensões Reduzidas;

• Capacidade para transportar grandes quantidades de informação (Um par de fibras ópticas, cujo diâmetro pode ser comparado com o de um fio de cabelo, pode transmitir 2.5 milhões ou mais de chamadas telefônicas ao mesmo tempo. Um cabo de cobre com a mesma capacidade teria um diâmetro da ordem de 6 m!);

• Imunidade às interferências eletromagnéticas;

• Matéria-prima muito abundante;

• Segurança no sinal;

• Facilidade na instalação;

• Menos deterioração com o tempo comparando com os fios de cobre.

Desvantagens

• Custo elevado;

• Fragilidade das fibras óticas sem encapsulamento;

• Dificuldade para ramificações (Uma rede ponto a ponto seria mais viável, caso contrário as conexões tipo “T” sofrem com perdas muito elevadas de dados);

• Impossibilidade