▷ Fibra ótica: o que é, para que é usada e como funciona

Vamos dedicar este artigo a aprender mais sobre fibras ópticas, explicaremos o que é e como funciona. Todos sabemos que esse elemento de transmissão é usado em redes de dados para conectar-se à Internet, mas nem todo mundo sabe como identificar fisicamente o que é fibra, portanto, estaremos com problemas.

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A criação da Internet, sem dúvida, foi uma das mais importantes tecnologias de informação e comunicação do nosso século. A Internet é de criação recente, falamos de 1991, quando a World Wide Web foi criada, quando a evolução na velocidade e acessibilidade começou a disparar até hoje. Precisamente graças a tecnologias como fibra ótica, o aumento da capacidade de transferência de dados atingiu níveis extremamente altos de velocidade e distância.

O que é fibra óptica

Como já mencionamos, a fibra ótica é um meio de transmissão de dados por impulsos fotoelétricos através de um fio de vidro transparente ou de outros materiais plásticos com a mesma funcionalidade. Esses fios podem ficar quase tão finos quanto um fio de cabelo e são precisamente os meios de transmissão do sinal.

Basicamente, por esses cabos muito finos, um sinal luminoso é transferido de uma extremidade ao outro. Essa luz pode ser gerada por meio de um laser ou LED, e seu uso mais difundido é o transporte de dados por grandes distâncias, pois esse meio possui uma largura de banda muito maior que os cabos metálicos, menores perdas e maiores velocidades de transmissão.

Outro aspecto muito importante que devemos levar em consideração é que a fibra óptica é imune à interferência eletromagnética, algo que, por exemplo, os cabos de pares trançados sofrem em todos os casos e contribuem para a necessidade de repetidores a toda distância. Devemos saber que as fibras ópticas não transportam energia elétrica, apenas sinais de luz.

Mas a fibra óptica não é usada apenas para transmissão de dados em redes, mas também para conexões de áudio de alta qualidade. Além disso, é também uma fonte de luz para fornecer visibilidade em espaços reduzidos e até para produtos de decoração, por exemplo, em árvores de Natal e similares. É claro que essas fibras são construídas de plástico e são baratas e pouco têm a ver com os cabos usados ​​para dados.

Partes de um cabo de fibra óptica

Antes de vermos como funciona, achamos importante saber quais são as partes que compõem um cabo de fibra óptica.

• Núcleo: é o elemento central de um cabo de fibra ótica que nem sempre está presente. Sua função é simplesmente fornecer um reforço para evitar quebra e deformação do cabo. Dreno de umidade: Este elemento também não está presente em todos os cabos. Sua função é conduzir a umidade possível que o cabo possui para que saia através dele. É enrolado no núcleo. Fios de fibra: é o elemento condutor, a luz e os dados passam através dele. Eles são feitos de vidro ou plástico de silício de alta qualidade que criam um meio no qual a luz pode refletir e refratar corretamente até chegar ao seu destino. Tampão e revestimento (revestimento): basicamente é o revestimento dos fios de fibra óptica. Consiste em um preenchedor de gel de camada escura para impedir que os raios de luz escapem da fibra. Por sua vez, o buffer é o revestimento externo que contém o gel e a fibra. Fita Mylar e camadas isolantes: basicamente é um revestimento isolante que cobre todos os tampões de fibra. Dependendo do tipo de construção, ele terá vários elementos, todos feitos de material dielétrico (não condutor). Revestimento retardador de chamas: Se o cabo for resistente ao fogo, você também precisará de um revestimento capaz de resistir às chamas. Armadura: A próxima camada é a blindagem do cabo, que é sempre feita de fio Kevlar da mais alta qualidade. Este material é leve e altamente resistente e retardante de fogo, podemos vê-lo em coletes à prova de balas e capacetes-piloto. Bainha externa: Como qualquer cabo, é necessária uma bainha externa, geralmente de plástico ou PVC.

Como a fibra óptica funciona

Sendo cabos através dos quais um sinal luminoso viaja, o modo de transmissão não se baseia na transferência de elétrons através de um material condutor. Nesse caso, atendemos aos fenômenos físicos da reflexão e refração da luz.

Reflexão: O reflexo de um feixe de luz ocorre quando atinge uma superfície separadora de dois meios e a direção da onda muda, fazendo com que ela tome uma direção com um ângulo igual ao ângulo de incidência. Por exemplo, se o feixe de luz atinge um ângulo de 90 graus em uma superfície, ele salta na direção oposta, é o que acontece quando estamos diante de um espelho. Se, em outro caso, o feixe de luz atingir uma superfície a 30 graus, o raio será refletido nos mesmos 30 graus.

Refração: neste caso, é quando uma mudança de direção e velocidade ocorre em uma onda ao passar de um meio para outro. Por exemplo, é o que vemos quando a luz passa do ar para a água, veremos a mesma imagem, mas em um ângulo diferente.

Através desses dois fenômenos, a luz será transmitida ao longo do cabo de fibra até chegar ao seu destino.

Tipos e conectores de fibra ótica

Já sabemos como funciona, mas ainda não sabemos como a luz é transmitida dentro desses cabos. Nesse caso, devemos distinguir entre fibra monomodo e fibra multimodo.

Na fibra monomodo, apenas um feixe de luz é transmitido pelo meio. Este feixe será capaz de atingir, na melhor das hipóteses, uma distância de 400 km sem o uso de um repetidor, e um laser de alta intensidade é usado para gerar esse feixe. Esse feixe é capaz de transportar até 10 Gbit / s para cada fibra.

Na fibra multimodo, por outro lado, vários sinais de luz podem ser transmitidos no mesmo cabo, que são gerados por LEDs de baixa intensidade. É usado para transmissões de curto alcance e também é mais barato e fácil de instalar.

Quanto aos tipos de conectores de fibra óptica, podemos encontrar o seguinte:

• SC: Esse conector é o que veremos com mais frequência, pois é usado para transmissão de dados em conexões de fibra de modo único. Há também uma versão SC-Duplex que é basicamente dois SCs unidos. FC: Este é outro dos mais usados ​​e eles se parecem com um conector de antena coaxial. ST: Também é semelhante ao anterior, com um elemento central de cerca de 2, 5 mm, mais exposto. LC: neste caso, o conector é quadrado, embora o elemento central permaneça a mesma configuração que os dois anteriores. FDDI: É um conector de fibra duplex, ou seja, conecta dois cabos em vez de um. MT-RJ: também é um conector duplex e geralmente não é usado para fibras de modo único.

Conclusões e vantagens e desvantagens do uso de fibra ótica

Com essas informações, podemos formar uma idéia bastante genérica e completa do que é fibra óptica e como ela se baseia em sua operação. As conexões domésticas de fibra óptica são cada vez mais comuns, embora, às vezes, em vez de chegar diretamente a nós em fibra, elas venham na forma de um cabo coaxial se a rede for híbrida. Aproveitaremos outro artigo para falar mais sobre esse tipo de cabo.

Sem dúvida, o futuro que nos espera reside claramente em redes de fibra óptica, cada vez mais centros populacionais relativamente pequenos que possuem esse tipo de conectividade de alta largura de banda, uma vez que essa é uma das principais vantagens. Além disso, por basear-se na luz e não na energia elétrica, é totalmente imune à interferência e também não a produz. Da mesma forma, suporta muito bem as mudanças e temperaturas climáticas e é muito leve, sendo elementos não metálicos.

Mas nem tudo é bom em fibra ótica, uma vez que uma das limitações é que os cabos devem ser muito firmes e muito bem protegidos, para evitar quebra de fibra. Também não podemos transmitir eletricidade, isso é lógico; portanto, todo elemento que precisa de energia elétrica deve ter uma fonte de energia próxima.

Quanto à instalação e emenda de cabos de fibra, é um processo bastante complexo e é necessária grande precisão para que o sinal seja transferido de um cabo para outro sem degradação do sinal. Os dispositivos de transmissão e recepção também são muito mais caros e complexos e, na maioria dos casos, são necessários dispositivos de conversão de energia de luz em eletricidade para chegar a nossas casas.

Isso é tudo sobre cabos e conexões de fibra ótica. Confiamos que fomos capazes de solucionar as dúvidas que você tinha sobre essa tecnologia e seu uso. Se você estiver interessado em outros tutoriais relacionados a redes, aqui estão alguns deles.

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