A FIBRA OTICA

Universidade Paulista

Fibra Óptica

Campinas, 14 de novembro de 2007.

Fabrícia Batista da Silva – 318950-3

Henrique Roveran Awaihara – 567242-2

Márcio Barbosa Awazu – 566920-0

Raphael Rocha Dias – 413015-4

Fibra Óptica

Trabalho realizado

para professora Cláudia da disciplina

“Eletricidade e Óptica” do 2º Semestre,

no curso “Ciência da Computação”

da Universidade Paulista – UNIP.

Campinas

2007

Como funciona a fibra óptica

A fibra óptica é utilizada para transmitir ondas eletromagnéticas (como a luz), elas são transparentes e podem se agrupar em cabos, tem filamento de vidro ou de materiais poliméricos que transmite luz e tem um diâmetro variável dependendo da sua aplicação. O filamento de vidro é o mais utilizado por absorver menos ondas eletromagnéticas, porém as ondas mais usadas são correspondentes à gama da luz infravermelha.

A transmissão da luz segue independentemente do filamento ou da aplicação utilizado, é lançado um feixe de luz em uma extremidade da fibra e pela característica óptica do meio “fibra”, o mesmo percorre a fibra através do revestimento. No núcleo ocorre a transmissão da luz propriamente dita.

A transmissão da luz dentro da fibra ocorre graças a uma diferença de índice de refração entre o revestimento e o núcleo, de maneira com que a velocidade de propagação da luz no núcleo seja menor do que a da casca, onde o índice de refração no núcleo é mais elevado, com característica aliada ao ângulo do feixe de luz, onde ocorre o fenômeno da reflexão total.

O meio de transmissão por fibra óptica é chamado de guiado, “vem de guias”. Para transmitir dados pela fibra óptica é necessário um equipamento chamado “INFODUTO”, que tem um foto emissor, que pode ser um diodo emissor de luz (leds) ou um diodo laser para que possa converter um pulso de luz que representam os valores binários (0 e 1).  Há vários métodos de fazer uma fibra óptica, os mais conhecidos são MCVD, VAB e OVD.

A fibra óptica é formada pelos seguintes componentes:

• Núcleo: É um filamento muito fino de vidro ou de plástico por onde passa a luz. Ele pode conduzir mais quantidade de luz quando seu diâmetro é maior.

• Casca: É uma camada que serve de revestimento do núcleo. Essa camada impede que a luz seja refratada (possui índice de refração menor que o núcleo) e faz com que ela chegue até o aparelho receptor.

• Capa: É uma outra camada que serve de revestimento para a casca protegendo todo o conteúdo contra choques e excesso de curvatura.

• Fibras de resistência mecânica: São fibras que ajudam a proteger o núcleo contra impactos e tensões excessivas durante a instalação. Geralmente são feitas de um material chamado kevlar, o mesmo utilizado em coletes a prova de bala.

• Revestimento externo: É uma capa que recobre o cabo de fibra óptica.

Tipos de fibras ópticas

Monomodais 

• Tem menor número de modos.

• Tem suas dimensões menores que a fibra ID.

• É utilizada para aplicações de longa distância, onde a luz percorre o interior do núcleo por apenas um caminho e tem variações do índice de refração do núcleo em relação à casca.

Multímodais

• O núcleo é maior que o da fibra monomodo.

• Podem utilizar fontes de baixa luminosidade como os leds.

• Quanto maior o diâmetro mais fácil e seu acoplamento nas fontes luminosas aos conectores.

Veja algumas imagens de Fibras Ópticas

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Como surgiu a Fibra Óptica

A fibra óptica foi inventada por Narinder Singh Kanpany, um físico Indiano em 1952, com base nos estudos efetuados pelo físico John Tyndall de que a luz poderia descrever uma trajetória curva dentro de um material. Desde o surgimento, a fibra óptica tem sido muito utilizada e tem colaborado para o avanço tecnológico. Sua “explosão” se deu nos ano 60 onde se tornou mais prática com o surgimento das fontes luz de estado sólido, raios laser, leds “um diodo semicondutor que transmite luz sensível” e das fibras de vidros de altas qualidades livres de impurezas.

As primeiras empresas a se beneficiar foram às companhias telefônicas, utilizando a fibra óptica para conexão de longa distância. Na década de 80, foram estendidos nos Estados Unidos e Japão milhares de quilômetros de cabo de fibras ópticas para estabelecer comunicações telefônicas.

O que representou na evolução tecnológica?

Com a crescente necessidade de ampliar as capacidades de comunicação, impulsionada pelo processo de globalização, foram surgindo novos conceitos em tecnologia. Desse modo, a Fibra Óptica teve um importante papel pois, até então, o meio de transmissão utilizado em telecomunicações era o fio de cobre.

Comparado com os fios de cobre, a fibra óptica é até 100 vezes mais rápida, é mais leve, e ainda muito mais segura, por não ser susceptível à interferências eletromagnéticas. Por esse motivo, a fibra óptica pode ser ligada a distâncias muito maiores, sem preocupações.

Hoje, cabos fibra óptica atravessam oceanos. Pode-se instalar um cabo com milhares de quilômetros de extensão sob o mar, atravessando fossas e montanhas submarinas, com capacidade para até 200 milhões de ligações telefônicas simultâneas.