Fibra óptica

  Em 1956, o físico indiano Narinder Singh Kanpan, inventa a fibra óptica. Mas alguns anos antes já se tinham feito algumas experiências com fibra óptica nomeadamente em 1930 na Alemanha. Contudo as pesquisas sobre as suas propriedades e as suas características só se iniciaram por volta de 1950.

  Ao longo dos anos, foram feitas cada vez mais pesquisas acerca das propriedades e características das fibras ópticas, até chegarmos ao que elas são hoje em dia.

  A fibra óptica filamento devido, material dielétrico, constituído de duas partes principais: o núcleo, por onde se propaga a luz e a casca que serve para manter a luz no núcleo.

Cada um destes elementos, possuem índices de reflexão diferentes, fazendo com que a luz percorra o núcleo refletindo na fronteira com a casca.

  Os lementos necessários para a transmissão da fibra óptica são: Fibra, receptores e transmissores.

  A comunicação se estabelece, quando o equipamento, Hub ou estação de trabalho, envia uma mensagem codificada através de um pulso elétrico do emissor que converte em pulso luminoso, este pulso luminoso percorre a fibra até atingir seu destino, onde encontra um receptor que recebe e converte novamente em pulso elétrico para que outro equipamento possa interpretar a mensagem.

  Transmissores ópticos: 

• São responsáveis pela conversão dos sinais elétricos em sinais ópticos que serão transportados pela fibra.

  Tipos de fontes luminosas: 

•LEDs ( light emitring diodos), utiliza o processo de foto geração por combinação espontânea. Os cabos com este tipo de transmissão são mais baratos, além de se adaptarem a temperatura ambiente e terem uma maior durabilidade.

•LDs (laser diodos), utiliza o processo de geração estimulada da luz. Os cabos com este tipo de transmissão são mais eficientes em potência devido a sua espessura reduzida.

  A largura de banda deste meio é muito alta, podendo chegar a 5 GHz, e tendem a ser limitada pela taxa de modulação máxima da fonte luminosa. Para os LEDs estas taxas variam entre 20 e 150 Mbps.

  Receptores ópticos ou foto detectores são responsáveis pela conversão dos sinais ópticos em elétricos. Devem operar com sucesso até nos menores níveis de potência ópticos possíveis, convertendo o sinal com o mínimo de distorção e ruído para garantir o maior alcance possível.

• PIN: Este tipo de receptor é mais barato e tem uma durabilidade maior.

• AFD: este tipo de receptor apresenta um custo maior do que o PIN e também apresenta uma sensibilidade em relação ao sinal e ruído muito melhor.

As vantagens da fibra óptica são:

• Maior capacidade de transmissão

• Baixa perda de transmissão

• Tamanho pequeno e leve

• Imunidade a interferência e isolação elétrica

Desvantagens da fibra óptica: 

• Fragilidade das fibras ópticas e encapsulamento

• Dificuldades de conexões das fibras ópticas

• Impossibilidade de alimentação remota de repetidores 

• Falta de padronização dos componentes ópticos

Algumas aplicações: 

• Redes de telecomunicação

• Comunicações de redes locais - LANs e WANs

• Redes de comunicação em ferrovias e metrôs

• Redes de distribuição de sinais rádio difusão e televisão

• Aplicação de controle em geral como em fábricas e maquinários

Tipos de fibras:

• Multimodo com índice degrau - Este tipo é o mais simples, possui capacidade de transmissão limitada. São utilizadas em transmissão de dados a curta distância e em iluminação. O desempenho desta fibra não passa de 15 a 25 MHz.

• Multimodo com índice gradual - Possui taxa de transmissão igual a multimodo com índice degrau, entretanto são menos sensíveis a distorção modal. Este tipo de fibra possibilita back hones de até 2 Km sem repetição, opera com emissores do tipo LED, o que diminui consideravelmente o custo dos equipamentos.

• Monomodo degrau - A principal característica desta fibra é a pequena dimensão do núcleo. Podem atingir taxas de transmissão na ordem de 1GHz. 

Tipos de emenda: 

• Emenda óptica por fusão das fibras

• Emenda óptica mecânica 

• Emenda óptica por acoplamento de conectores