Redes de Alto Desempenho Fibra pticaIntroduoA transmisso de informaes atravs de redes pticas esta cada vez sendo maisutilizada em redes de telefonia e dados . As vantagens das fibras pticas sobre oscabos metlicos e at mesmo enlaces de rdio so evidentes em suas caractersticassuperiores em capacidade, confiabilidade, imunidade interferncia e atenuao.O crescente desenvolvimento da tecnologia no processo de fabricao do cabo defibra ptica, alm de reduzir os custos de implantao, faz que este seja o nico meio de transmisso compatvel em capacidade com os novos equipamentos etecnologias de telecomunicaes.

DefinioOs cabos de fibra ptica so semelhantes aos cabos coaxiais, exceto pelo fato de no terem a malha metlica. No centro fica o ncleo de vidro atravs do qual sepropaga a luz. O ncleo envolvido por um revestimento de vidro com um ndice derefrao inferior ao do ncleo, para manter toda a luz no ncleo. O cabo revestidopor uma cobertura plstica fina, para proteger o revestimento interno.Um fibra ptica possui a espessura de um fio de cabelo ( 50 micros ou menos ).A transmisso do sinal na fibra baseia-se em princpios de propagao ptica, noqual uma fonte luminosa, coerente e muito estreita convenientemente inserida noncleo interno de uma fibra ptica, no qual o foto emissor esta muito bem acoplado,com a entrada dos sinais luminosos num ngulo de incidncia tal que ocorre areflexo total da energia luminosa pelo ncleo interno da fibra, produzindo a conduodo sinal pela extenso da fibra, com perdas mnimas, at a terminao, onde estaacoplado um fotodetector, que converter os pulsos ticos transportados emsinais eltricos.

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Resumindo, um sistema de telecomunicaes utilizando fibras pticas constitudopor 3 dispositivos : Transmissor ptico ; Cabo de fibra ptica e o receptor ptico .

A fibra ptica foi introduzida na rea de telecomunicaes na dcada de 60. Oprincipal obstculo para a criao de enlaces de longa distncia era a perda de sinaldevido a grande atenuao. Este obstculo somente foi superado nos anos 70,com o desenvolvimento de fibras pticas com menor ndice de atenuao .Em 1975 foi instalada na Inglaterra ( Polcia de Dorset ) o primeiro enlace comercialde fibra ptica. A escolha do link deveu-se ao fato que um raio havia anteriormentedanificado todo o sistema de telecomunicaes, e a fibra ptica, devido ao seu materialisolante imune descargas eltricas. Em 1976 foi implantando o primeiro enlace comercial nos Estados Unidos ( Atlanta ) , com uma taxa de 44,7 Mbps.

Os primeiros sistemas de fibra ptica usavam diodos LED ( diodo emissor de luz )operando na faixa de 850nm ( infravermelho ). Os mesmos se mostraram poucoeficazes e posteriormente foram sendo substitudos por laser semicondutores,que operam na faixa de 1.310 nm e 1.550nm.

Tabela comparativa entre Diodos LED e LASER

Custo Baixo AltoSensibilidade temperatura

Tipo de fibra

Insignificante

LaserAlta

LongaMultimodo Multimodo ou Monomodo

Substancial

Taxa de transmissoItem LED

Baixa

Distncia Curta

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As fibras pticas so classificadas a partir de suas caractersticas de transmisso,especificada basicamente na capacidade de propagar um ou vrios feixes de luz.As fibras monomodo propagam somente um feixe de luz, enquanto as fibrasmultimodo podem propagar vrios feixes de luz.

As fibras pticas multimodo so mais fceis de serem produzidas, por possuir oseu dimetro interno maior ( entre 50 a 100 m ) . A forma de propagao do feixe de luz em uma fibra multimodo atravs da reflexo ( ndice degrau ou gradual ) , conforme figuras abaixo :

As fibras pticas monomodo possuem um dimetro interno muito menor ( entre 3 at10 m ), permitindo somente a propagao de raios axiais ( nico modo ) , em razodo seu dimetro ser poucas vezes maior que o comprimento de onda de luzutilizada ( 1.310 nm ), conforme figura abaixo :

As fibras monomodo so mais caras de serem produzidas, mas podem transmitirdados em taxas de 50 Gbps por distncias at 100 km sem a necessidade derepetidores.

Tabela comparativa entre a fibra Monomodo e Multimodo

Maiores taxas de transmissoDimetro do ncleo muito pequeno, dificultando a emenda (

mecnica ou fuso )

Fibra MultimodoDimetro do ncleo maior,

facilitando a emenda ( mecnica ou fuso )

Maior atenuao por km ( comparando-se fibra monomodo)

Fibra Monomodo Maiores distancias, reduzindo o nmero de repetidoresAlto custo de fabricao, inclusive do

material auxiliar ( conectores, etc )

Fibra Multimodo Fibra com baixo custo de fabricao, inclusive conectoresMenor taxa de transmisso

( em relao fibra monomodo )

Fibra Monomodo

Produto Vantagem Desvantagem

Fibra Multimodondice Degrau

Fibra Multimodondice Gradual

Fibra Monomodo

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Conexo de uma Fibra pticaAs fibras pticas podem ser conectadas de trs maneiras: - Atravs de conectores ou soquetes --> Os conectores atenuam entre 10 a 20%a potncia emitida, mas facilitam a instalao ou reconfigurao do sistema. Estaopo normalmente empregada em ambientes internos ( indoor ). - Atravs de unio mecnica --> As duas extremidades so cuidadosamente colocadas em frente a outra e fixadas ( presas ). Esta operao normalmente usada em reparos emergenciais. - Fuso da fibra --> As extremidades das fibras so aquecidas e unidas, formandouma conexo slida . A unio por fuso quase to boa quanto uma fibra sememendas, mas sempre existe uma pequena atenuao.

Cuidados ao manusear a Fibra ptica

Nunca olhe diretamente na extremidade de um cabo de fibra ptica ou conectores.O cabo pode estar transportando sinais e o feixe de luz no visvel, mas com altapotncia. Ela pode causar danos irreversveis nos olhos.

Tenha cuidado ao curvar a fibra. Dobras acentuadas podem quebrar o ncleo.No tracione o cabo alem do especificado e no exponha o cabo a tenses mecnicas( queda, batida, vinco, etc )

Vantagens da Fibra ptica em relao ao par metlico :A fibra ptica possui muitas vantagens quando comparamos com o equivalenteem cobre ( par metlico ) . A fibra pode transportar largura de banda muito maior, esomente esta vantagem j seria suficiente para o seu emprego nas redes de ltimagerao.Devido baixa atenuao, os repetidores so requeridos em distancias entre 50 a100 km ( depende do tipo de fibra ) , contra 5 km da rede metlica, o que j umaeconomia significativa. A fibra tambm no afetada por picos de energia, interferncias eletro-magnticas e corroso. Outra vantagem que a fibra fina e leve. Muitos dutos estavam completamente tomados por cabos metlicos, no permitindo o crescimento da rede.Com a entrada da fibra ptica, no houve a necessidade de se construir novosdutos. No caso da rede area, a fibra muito mais leve que o cabo metlico. Um cabo com1.000 pares metlicos e comprimento de 1 km pesa 8 toneladas !! Um par de fibraspticas possuem a mesma capacidade e pesam somente 100 kg, reduzindo demaneira significativa sistemas de suporte, cuja manuteno extremamente cara.Os sistemas de transmisso por fibra ptica so muito seguros porque a transmisso dos dados no provoca induo eletromagntica que possa sercaptada ( interceptada ).

Desvantagens da Fibra ptica So poucas as desvantagens da fibra ptica em relao ao par metlico. Maioria delasrelacionadas a infra estrutura onde o cabo foi instalado.O maior nmero de rompimentos so causados por acidentes ( escavadeira fazendouma obra rompe o cabo de fibra ptica , caminho batendo em poste , etc ) , ouqueda do cabo de alta tenso da provedora de eletricidade em cima do cabo ptico.O cabo ptico em si no deveria sofrer nenhum problema, pois a slica no conduzeletricidade. O problema esta na cordoalha de tracionamento do cabo ptico, que normalmente aterrada ( Norma ABNT ) , e em contato com o cabo de alta tensoenergizado acaba pegando fogo. O fogo derrete o cabo de fibra ptica.O tempo de recuperao pode ser longo, pois o lance de cabo danificado tem queser retirado e refeita a fuso nas duas extremidades.

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