Ir ao conteúdo
  • Cadastre-se
Entre para seguir isso  

Introdução às Fibras Ópticas

       
 145.888 Visualizações    Artigos  
 2 comentários

Aprenda tudo sobre o funcionamento das fibras ópticas.

Introdução às Fibras Ópticas

Em 1952, o físico Narinder Singh Kapany, com base nos estudos efetuados pelo físico inglês John Tyndall de que a luz poderia descrever um trajetória curva dentro de um material (no experimento de Tyndall esse material era água), pode concluir suas experiências que o levaram à invenção da fibra óptica. A fibra óptica é um excelente meio de transmissão utilizado em sistemas que exigem alta largura de banda, tais como: o sistema telefônico, videoconferência, redes locais (LANs), etc. Há basicamente duas vantagens das fibras ópticas em relação aos cabos metálicos: A fibra óptica é totalmente imune a interferências eletromagnéticas, o que significa que os dados não serão corrompidos durante a transmissão. Outra vantagem é que a fibra óptica não conduz corrente elétrica, logo não haverá problemas com eletricidade, como problemas de diferença de potencial elétrico ou problemas com raios. O princípio fundamental que rege o funcionamento das fibras ópticas é o fenômeno físico denominado reflexão total da luz. Para que haja a reflexão total a luz deve sair de um meio mais para um meio menos refringente, e o ângulo de incidência deve ser igual ou maior do que o ângulo limite (também chamado ângulo de Brewster).


Figura 1: Exemplo de fibra óptica.

As fibras ópticas são constituídas basicamente de materiais dielétricos (isolantes) que, como já dissemos, permitem total imunidade a interferências eletromagnética; uma região cilíndrica composta de uma região central, denominada núcleo, por onde passa a luz; e uma região periférica denominada casca que envolve o núcleo. O índice de refração do material que compõe o núcleo é maior do que o índice de refração do material que compõe a casca.

Veremos agora a estrutura do cabo de fibra óptica (ver Figura 2).


Figura 2: Estrutura da fibra óptica.

  • Núcleo: O núcleo é um fino filamento de vidro ou plástico, medido em micra (1 μm = 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.
  • Capa: Camada de plástico que envolve o núcleo e a casca, protegendo-os contra choques mecânicos 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.

Existem duas categorias de fibras ópticas: Multimodais e Monomodais. Essas categorias definem a forma como a luz se propaga no interior do núcleo.

  • Multimodais: As fibras multimodais possuem o diâmetro do núcleo maior do que as fibras monomodais, de modo que a luz tenha vários modos de propagação, ou seja, a luz percorre o interior da fibra óptica por diversos caminhos. As dimensões são 62,5 μm para o núcleo e 125 μm para a casca. Dependendo da variação de índice de refração entre o núcleo e a casca, as fibras multimodais podem ser classificadas em : Índice Gradual e Índice Degrau.


Figura 3: Fibra óptica multimodal.

  • Monomodais: As fibras monomodais são adequadas para aplicações que envolvam grandes distâncias, embora requeiram conectores de maior precisão e dispositivos de alto custo. Nas fibras monomodais, a luz possui apenas um modo de propagação, ou seja, a luz percorre interior do núcleo por apenas um caminho. As dimensões do núcleo variam entre 8 μm a 10 μm, e a casca em torno de 125 μm. As fibras monomodais também se diferenciam pela variação do índice de refração do núcleo em relação à casca; classificam-se em Índice Degrau Standard, Dispersão Deslocada (Dispersion Shifed) ou Non-Zero Dispersion.


Figura 4: Fibra óptica monomodal.

Obs: As fibras ópticas transmitem luz com um comprimento de onda invisível ao olho humano. Portanto, nunca devemos olhar diretamente para uma fibra óptica enquanto ela estiver transmitindo, pois corremos o sério risco de ficarmos cego.

Compartilhar



  Denunciar Artigo
Entre para seguir isso  

Artigos similares


Comentários de usuários


Galera li o artigo mas sou leigo no assunto, alguem poderia me explicar melhor como os dados propagam na luz? como isso funciona?

vlwww

Compartilhar este comentário


Link para o comentário
Compartilhar em outros sites

Também não entendo muito do assunto mais basicamente é assim:

Imagine uma lampada, se ela esta ligada você tem um valor 1 se ela esta desligada tem valor 0... você bota essa lampada de um lado, fibra ótica (que conduz luz) e do outro lado um cara pra ler... a cada determinado intervalo ele ve se tem luz chegando ou não... se não tiver ele anota que chegou um zero, se tiver ele anota que chegou um 1...

Mais a fibra passa diversos raios de luz e uma vez só, em freqüências diferentes e com angulações diferentes... e em intervalos bem pequenos... portanto passa muitos dados de uma vez...

Acho que é por ai...

Abraços

Compartilhar este comentário


Link para o comentário
Compartilhar em outros sites


Crie uma conta ou entre para comentar

Você precisar ser um membro para fazer um comentário

Criar uma conta

Crie uma nova conta em nossa comunidade. É fácil!

Crie uma nova conta

Entrar

Já tem uma conta? Faça o login.

Entrar agora





Sobre o Clube do Hardware

No ar desde 1996, o Clube do Hardware é uma das maiores, mais antigas e mais respeitadas publicações sobre tecnologia do Brasil. Leia mais

Direitos autorais

Não permitimos a cópia ou reprodução do conteúdo do nosso site, fórum, newsletters e redes sociais, mesmo citando-se a fonte. Leia mais

×