Fibra optica

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Materiais elétricos – fibra óptica

Bianca Luzia de Paula Dutra
bianca.dutra@engenharia.ufjf.br
Leonardo Cruz da Silva Leal
leonardo.leal@engenharia.ufjf.br
Thiago Radd Lima
thiago.radd@engenharia.ufjf.br

Faculdade de Engenharia Elétrica – Departamento de Energia
Universidade Federal de Juiz de Fora-------------------------------------------------

Resumo: Este artigo descreve o panorama histórico em que começou a se falar sobre fibra óptica e como as propriedades da luz permitem seu funcionamento e de que maneira isso ocorre dentro da fibra óptica. Descreve-se o processo de fabricação detalhadamente e como se proceder com sua manutenção. E conclui com as principais aplicações citando as suas vantagens e desvantagense sua imersão no panorama mundial.
Palavras Chaves: fibra óptica, processo de produção, aplicação, transformador de potencial óptico.
Abstract: This article describes the historical background that it began to talk about optical fiber and how the properties of light allow its operation and how it occurs within the fiber. We describe the fabrication process in detail and how to proceed with itsmaintenance. It concludes with the main applications citing their advantages and disadvantages and their immersion in the world scene.
Keywords: fibra óptica, processo de produção, aplicação, transformador de potencial óptico
Introdução

Fibra óptica pode ser definida como uma guia de ondas; a onda aplicada em uma extremidade da fibra é refletida até a outra extremidade.
Ela é basicamentecomposta por material dielétrico, normalmente vidro ou plástico, em forma cilíndrica, transparente e flexível, de dimensões microscópicas.
Sua estrutura básica é formada pelo núcleo, casca e capa protetora, como podemos observar na figura 1.

Figura 1 - Estrutura da fibra ótica.
O núcleo é um fino filamento composto de material dielétrico por onde passa a luz. A casca, também composta dematerial dielétrico, é responsável pela propagação de todas as ondas. Pode haver camadas extras na fibra, como a camada de revestimento e fibras de proteção, que tem como função evitar que impactos atinjam a parte interna. A capa protetora, por sua vez, é responsável pela proteção externa, evitando o desgaste por exposição ao ambiente.
A transmissão de luz no interior da fibra ótica ocorre pelo fenômenode reflexão total. Isso é possível devido ao fato de o índice de refração do núcleo ser maior que o da casca, e também pelo ângulo de incidência da luz ser igual ao de reflexão. Isso é exemplificado na figura 2
Figura 2 - Propagação da onda no interior da fibra ótica.
fabricação da fibra óptica
A seguir, será detalhado o processo de fabricação da fibra óptica composta por sílica pura, vidrocomposto e plástico.
Sílica pura
As fibras ópticas de sílica pura apresentam maior custo de fabricação, mas também têm as melhores características de transmissão de dados. Serão detalhados quatro métodos de fabricação, a diferença desses metodos está na pré-forma que é o bastão que contém todas as características da fibra óptica, mas possui dimensões macroscópicas. A etapa seguinte – o puxamento –é comum a todos.
O primeiro a ser descrito é o MCVD (Modificated Chemical Vapour Deposition). “Este processo consiste na deposição de camadas de materiais (vidros especiais) no interior de um tubo de sílica pura. O tubo de sílica é o que fará o papel de casca da fibra óptica, enquanto que os materiais que são depositados no seu interior que farão o papel do núcleo da fibra.” (SANTOS, 2007, p.12) 1 .O tubo é colocado no centro de um torno óptico que o mantém girando em torno de seu eixo, como o da figura 3.

Figura 3- Processo MCVD para a fabricação do bastão de pré-forma.
Enquanto isso no interior do tubo são injetados gases (cloretos do tipo SiCl4, GeCl4, etc.) com concentrações controladas e um aquecedor transversal aquece o tubo a 1500°C aproximadamente. Os gases, quando...
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