Fibra óptica

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
Ir para: navegação, pesquisa
Fibra óptica.

Fibra ótica é um filamento flexível e transparente fabricado a partir de vidro ou plástico extrudido e que é utilizado como condutor de elevado rendimento de luz, imagens ou impulsos codificados. Têm diâmetro de alguns micrómetros, ligeiramente superior ao de um cabelo humano. [1]

As fibras óticas são geralmente constituídas por um núcleo transparente de vidro puro envolto por um material com menor índice de refração. A luz é mantida no núcleo através de reflexão interna total. Isto faz com que a fibra funcione como guia de onda, transmitindo luz entre as duas extremidades.[2] As fibras podem ser monomodo ou multimodo, dependendo se suportam um ou mais feixes de luz. As fibras multimodo têm geralmente diâmetro superior e são usadas para ligações de telecomunicações a curta distância ou quando é necessário transmitir uma quantidade elevada de potência, enquanto que as fibras monomodo são usadas na maioria das ligações de telecomunicações superiores a um quilómetro.

As fibras óticas são amplamente utilizadas em telecomunicações por fibra ótica. Em comparação com os cabos convencionais de metal, permitem a transmissão de dados a distâncias muito superiores e com maior largura de banda, uma vez que existe menor atenuação no sinal transportado e são imunes a interferências eletromagnéticas. As fibras ópticas podem ainda ser utilizadas para diversas aplicações, como iluminação, sensores, lasers ou em instrumentos médicos para examinar as cavidades interiores do corpo.[1]

Funcionamento[editar | editar código-fonte]

A transmissão da luz pela fibra segue um princípio único, independentemente do material usado ou da aplicação: é lançado um feixe de luz numa extremidade da fibra e, pelas características ópticas do meio (fibra), esse feixe percorre a fibra por meio de reflexões sucessivas. A fibra possui no mínimo duas camadas: o núcleo (filamento de vidro) e o revestimento (material eletricamente isolante). No núcleo, ocorre a transmissão da luz propriamente dita. A transmissão da luz dentro da fibra é possível graças a uma diferença de índice de refração entre o revestimento e o núcleo, sendo que o núcleo possui sempre um índice de refração mais elevado, característica que aliada ao ângulo de incidência do feixe de luz, possibilita o fenômeno da reflexão total.

As fibras ópticas são utilizadas como meio de transmissão de ondas eletromagnéticas, temos como exemplo a luz uma vez que é transparente e pode ser agrupada em cabos. Estas fibras são feitas de plástico e/ou de vidro. O vidro é mais utilizado porque absorve menos as ondas electromagnéticas. As ondas electromagnéticas mais utilizadas são as correspondentes à gama da luz.

O meio de transmissão por fibra óptica é chamado de "guiado", porque as ondas eletromagnéticas são "guiadas" na fibra, embora o meio transmita ondas omnidirecionais, contrariamente à transmissão "sem-fio", cujo meio é chamado de "não-guiado". Mesmo confinada a um meio físico, a luz transmitida pela fibra óptica proporciona o alcance de taxas de transmissão (velocidades) elevadíssimas, da ordem de 109 à 1010 bits por segundo (cerca de 40Gbps), com baixa taxa de atenuação por quilômetro. Mas a velocidade de transmissão total possível ainda não foi alcançada pelas tecnologias existentes. Como a luz se propaga no interior de um meio físico, sofrendo ainda o fenômeno de reflexão, ela não consegue alcançar a velocidade de propagação no vácuo, que é de 300.000 km/segundo, sendo esta velocidade diminuída consideravelmente.

Cabos fibra óptica atravessam oceanos por meio de cabos submarinos. Usar cabos para conectar dois continentes separados pelo oceano é um projecto monumental. É preciso instalar um cabo com milhares de quilómetros de extensão sob o mar, atravessando fossas e montanhas submarinas. Nos anos 80, tornou-se disponível, o primeiro cabo fibra óptica intercontinental desse tipo, instalado em 1988, e tinha capacidade para 40.000 conversas telefônicas simultâneas, usando tecnologia digital. Desde então, a capacidade dos cabos aumentou. Alguns cabos que atravessam o oceano Atlântico têm capacidade para 200 milhões de circuitos telefônicos.

Para transmitir dados pela fibra óptica, é necessário equipamentos especiais, que contém um componente fotoemissor, que pode ser um diodo emissor de luz (LED) ou um diodo laser. O fotoemissor 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 vários 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.


1998 Joia em fibra óptica ouro branco e diamantes vencedora de concurso de design em Tóquio por Andree Guittcis

Ver também[editar | editar código-fonte]

O Commons possui uma categoria contendo imagens e outros ficheiros sobre Fibra óptica

Referências

  1. a b Infopédia, Enciclopédia de Língua Portuguesa da Porto Editora. Fibra ótica. Página visitada em 10 de setembro de 2014.
  2. Thyagarajan, K.; Ghatak, Ajoy K.. Fiber Optic Essentials. [S.l.]: Wiley-Interscience, 2007. 34– pp. ISBN 978-0-470-09742-7