Redes óticas

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO ..................................................................................................04

CAPÍTULO 1: Física da fibra óptica........................ ..........................................05

CAPÍTULO 2: Estrutura básica de um cabo de fibra óptica...............................06

CAPÍTULO 3: Tipos de fibra óptica.................................... ...............................07

3.1 Fibras monomodo........... ............................................................................07

3.2 Fibras multimodo........... .............................................................................08

CAPÍTULO 4: Atenuação de sinal nas fibras ópticas........................................09

CAPÍTULO 5: Componentes das fibras ópticas.................................................10

CAPÍTULO 6: Vantagens e desvantagens das fibras ópticas...........................11

6.1 Vantagens....................... ............................................................................11

6.2 Desvantagens................ .............................................................................12

CAPÍTULO 7: Aplicações das fibras ópticas......................................................12

REFERÊNCIAS ................................................................................................14

INTRODUÇÃO

Em 1870, o pesquisador inglês John Tyndall, usando um feixe de luz e um jato de água que fluía de um recipiente, demonstrou que a luz propagava-se por dentro do jato a partir do princípio de reflexão interna total. Esse experimento simples marcou o início da pesquisa em transmissão guiada de luz.

Em 1952, o indiano Narinder Singh Kapany com base nos estudos efetuados por Tyndall de que a luz poderia descrever uma trajetória curva dentro de um material, Kapany pôde concluir suas experiências que o levaram à invenção da fibra óptica. O termo Fibra Óptica foi empregado pela primeira vez em 1956, por Kapany que fazia parte de uma equipe do Laboratório Bell (USA), composta por ele e pelos Doutores, A. L. Schawlow e C. H. Townes, quando apresentaram os planos para a construção do primeiro laser, a ser usado em Sistemas de Telecomunicações.

Foram nas duas últimas décadas que o campo das comunicações através de fibra ótica cresceu exponencialmente. A fibra ótica é uma parte essencial das modernas infraestruturas de comunicação e pode ser encontrados ao longo das estradas, em edifícios, hospitais, maquinários entre outros.

A fibra em si é geralmente uma cadeia de base de vidro de sílica, com dimensões semelhantes às de um fio de cabelo humano, rodeado por um revestimento transparente. A luz pode ser transmitida ao longo da fibra através de grandes distâncias a taxas muito elevadas de dados fornecendo um meio perfeito para o transporte de informações.

CAPÍTULO 1 – Física da fibra óptica

A base da transferência de dados em fibras ópticas é o princípio da reflexão interna total. A reflexão interna total ocorre quando a luz viaja em um meio opticamente denso e entra em contato com uma barreira segundo um ângulo superior ao ângulo crítico, o sinal de luz é totalmente refletido, sem perda. Este efeito permite que a luz seja contida no núcleo.

Figura 01: Reflexão interna total em uma fibra óptica

Fonte: How Stuff Works

O ângulo crítico é o menor ângulo no qual a luz deve atingir os limites para a reflexão interna ser total. Para ângulos inferiores a esta, o sinal não irá sustentar-se e deteriorar-se. A gama de ângulos aceitáveis é conhecida como o cone de aceitação, quando o seu tamanho é uma função da diferença de índice de refração entre o núcleo e o revestimento.

O índice de refração é uma medida da velocidade da luz no material. O índice de refração é a velocidade da luz no vácuo, dividida pela velocidade da luz.

Figura 02: Cone de aceitação

Fonte: Meritnation

CAPÍTULO 2 – Estrutura básica de um cabo de fibra óptica

Um cabo óptico pode ser composto por centenas ou até milhares de fibras ópticas.

A fibra óptica é composta basicamente por:

• Capa protetora: Ela é feita de plástico e protege a fibra de danos e de humidade.

• Fibra de fortalecimento (puxamento): Têm a função de proteger a fibra de quebras que podem acontecer em situações de torção do cabo, impactos no transporte além de permitir o puxamento do cabo durante o processo de instalação.

• Revestimento interno (coating): tem função de proteção primária, isolando os impactos externos e evitando que a luz natural (externa) atinja as fibras de vidro internas, o que poderia resultar em interferências no sinal transmitido.

• Casca (camada de refração): situa-se em torno do núcleo e é responsável por refletir os sinais de luz de volta para o núcleo.

• Núcleo (core): Componente em que os sinais de luz viajam. É feito de vidro extremamente purificada para reduzir a perda de sinal.

Figura 03: Estrutura de um cabo óptico

Fonte: Smart Tech

CAPÍTULO 3 – Tipos de fibra óptica

Como descrito no site da Smart Tech os tipos de fibra mais empregadas em redes de telecomunicações são as do tipo Monomodo e as do tipo Multimodo, onde as fibras multimodo podem ter índice degrau ou gradual.

3.1 – Fibras Monomodo:

As fibras Monomodo possuem um núcleo