Fibras Óticas

As primeiras experiências de transmissão de luz em fibras de vidro foram realizadas em 1930 por Lamb. No entanto apenas na década de 60 foi possível transmitir informações por uma fibra ótica a uma distância relativamente grande (Figura 1.2.6). Atualmente já são fabricadas fibras óticas com atenuação muito baixa que possibilitou a transmissão por longas distâncias sem necessidade de repetidores.

A Figura 1.2.7 apresenta o gráfico de atenuação de uma fibra ótica. Podemos notar que há três faixas de frequência que podem ser utilizadas: a faixa de 0,85µ, atualmente em desuso, a faixa de 1,3µ e a faixa de 1,55µ, que apresentam a menor atenuação e são as mais utilizadas.

As fibras óticas apresentam características próprias que tornam um meio de transmissão bastante vantajoso em relação aos outros meios de transmissão. Entre as vantagens podemos citar:

1. Banda passante larga. A transmissão em fibras óticas é realizada na faixa de 100 à 1.000 THz o que significa capacidade de transmissão muito grande. É comum fibras óticas comerciais com capacidade de transmitir 20 Gbits muito em breve deverá ser atingida taxas na ordem de Tbits.

2. Atenuação baixa. Curiosamente a atenuação foi o principal problema para utilização das fibras óticas, porém atualmente consegue-se atenuações menores de 0.1 dB/Km, que permitem a colocação de repetidores com intervalos de 50 a 100 Km. 

3. Isolação elétrica, Imunidade e interferências a ruídos. Por ser construída utilizando apenas materiais dielétricos (silício) as fibras óticas não sofrem interferência eletromagnética. Além disso não existe problema de aterramento no interfaceamento dos transceptores. O rompimento de uma fibra ótica não provoca faísca, permitindo sua utilização em ambientes explosivos, como indústria de petróleo e mineração. Como não sofre interferência eletromagnética não sofre com a proximidade de motores elétricos, descargas atmosféricas, possibilitando sua instalação junto às linhas de transmissão de energia elétrica ou leito de ferrovias. O excelente confinamento do sinal luminoso permite a construção de cabos com múltiplas fibras sem haver interferências entre elas. Peso e tamanho reduzidos.

4. O pequeno peso e a grande banda passante possibilita a construção de cabos significativamente menores e mais leves que os cabos equivalentes em cobre.

As principais desvantagens são:

1. Custo e tecnologia. Embora a fibra ótica seja feita a partir de sílica, material abundante na crosta terrestre, o processo de purificação é bastante custoso. Além disso a fragilidade mecânica exige tecnologia de encapsulamento sofisticada que encarecem o custo do cabo. A mão de obra necessária para instalar uma conexão é especializada. As interfaces óticas também são muito mais caras que as interfaces de cabos metálicos. Mesmo assim, a alta capacidade de transmissão compensa os custos elevados e cada vez mais a fibra ótica tem se tornado o meio principal de telecomunicações. 

2. Custo de manutenção. As reduzidas dimensões provocam dificuldade na realização de emendas, aumentando o custo de operação.

3. Inadaptada para sistemas multiponto. Uma ligação de fibra ótica é basicamente ponto-a-ponto, dificultando a construção de sistemas multiponto.     

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