FIBRA ÓPTICA OU FIBRA ÓTICA ?
Na realidade os dois estão corretos, onde fibra óptica vem do português europeu, e fibra ótica vem do português brasileiro, apesar de ser mais usado tecnicamente como fibra óptica, que é um pedaço de vidro ou de materiais poliméricos com capacidade de transmitir luz.
Em 1953, o pesquisador indiano Narinder Singh Kapany, com base nos estudos efetuados em 1870 pelo físico inglês John Tyndall de que a luz poderia descrever um trajetória curva dentro de um material, pode concluir suas experiências que o levaram a desenvolver fibras de vidro com revestimento e introduzir o termo "fibra óptica". Posteriormente, com a invenção do laser em 1958 e da primeira realização prática em 1960, os esforços de pesquisa e desenvolvimento em comunicações ópticas tiveram um novo impulso. Foi na segunda metade da década de 1960 que a fibra óptica tornou-se viável como opção para substituir os cabos de pares metálicos em algumas aplicações de comunicação.
A fibra óptica é um excelente meio de transmissão utilizado em sistemas que exigem alta velocidade e com grande capacidade para a transmissão de sinais de diversos formatos como voz, dados, imagens etc. Entre os principais motivos estão as expansões dos sistemas de telefonia fixa e móvel, TV a cabo, a utilização de sistemas que possibilitam a aplicações em tempo real (videomedicina, videoconferência etc), o crescimento das redes de computadores e, principalmente, a internet.
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.
Para transmitir dados pela fibra ótica, é necessário equipamentos especiais, que contém um componente foto emissor, que pode ser um diodo emissor de luz (LED) ou um diodo LASER. O foto emissor converte sinais elétricos em pulsos de luz que representam os valores digitais binários (0 e 1). Tecnologias como WDM (CWDM e DWDM) fazem a multiplexação de várias comprimentos de onda em um único pulso de luz chegando a taxas de transmissão de 1,6 Terabits/s em um único par de fibras.
Cabos 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.
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: Multimodo e Monomodo. Essas categorias definem a forma como a luz se propaga no interior do núcleo.
Multimodo: A fibra óptica multimodo possui o diâmetro do núcleo maior do que a fibra óptica monomodo, 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 ou 50μm para o núcleo e 125 μm para a casca. Dependendo da variação de índice de refração entre o núcleo e a casca, a fibra óptica multimodo pode ser classificadas em : Índice Gradual e Índice Degrau.
Fibra óptica multimodo.
Monomodo: A fibra óptica monomodo são adequadas para aplicações que envolvam grandes distâncias, embora requeiram conectores de maior precisão e dispositivos de alto custo. Na fibra óptica monomodo, 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. A fibra óptica monomodo também se diferencia 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.
Fibra óptica monomodo
