Fibra otica

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Fibras Óticas

A fibra ótica é um material feito de vidro ou plático (polímeros), por meio da reflexão ocorre o transporte da luz em seu interior. Com o desenvolvimento da tecnologia do quartzo foi possível a obtenção de fios cada vez mais finos, transparentes e que podem ser encurvados sem se quebrar. Uma característica de grande importância para construção desse material é a tranparênciaquase absoluta do quartzo com alto grau de pureza. A luz, como sabemos , é uma onda eletromagnetica, e como tal ela pode se propagar em qualquer tragetória. Ao penetrar em um filamento de fibra ótica, a luz sofre reflexão total e é por meio dessas reflexões que ela percorre toda fibra até chegar ao seu destino final.
Existem varios tipos de fibra em função da geometria e também o perfil do índice derefração do nucleo o que levam a destacar os tipos báscios que são mais usados:
- Fibra multimodo de Índice Degrau: É a mais simples do tipo onde o núcleo desta fibra pode ter um diâmetro de 100µm até aproximadamente 1000µm, o que representa em relação as outras fibras, um núcleo grande. Isso facilita o acoplamento ótico, ou seja é mais fácil injetar a luz em seu interior.
- Fibra multimodo deÍndice gradual: Esta fibra possui este nome devido a composição do núcleo em várias camadas de vidro, com índices de refração que decrescem gradualmente a medida que se afasta do centro em direção da casca. Com isso havera uma menor disperção do sinal e uma maior largura de banda, pois sendo a velocidade da luz em função do índice de refração quanto mais distante do centro da fibra estiver o raioluminoso, mais veloz ele será, compensando a maior distância a ser percorrida. Desta forma, todos os raios que se propagarem chegarão na outra extremidade quase ao mesmo tempo.
- Fibra monomodo: É constituida de tal forma que apenas um modo fundamental de ditribuição magnética (raio axial) é guiado, evitando assim os vários caminhos de propagação da luz dentro do núcleo consequentementediminuindo a dispersão do impulso luminoso. Para isso é preciso que o diâmetro do núcleo seja poucas vezes maior que o comprimento da onde da luz usada para transmissão (na ordem de 2 a 10 mm – núcleo e 80 a 125 mm – casca). Também se utiliza silíca pura e dopada e possui baixa atenuação (0,7 dB/Km em 1300 nm e 0,2 dB/Km em 1550 mm) em grande largura de banda. É possivel obter-se uma fibra monomodopraticamente de 3 maneiras: reduzindo-se a diferência de índices de refração, reduzindo-se o diâmetro do núcleo e aumentando-se o comprimento da onda da luz incidente.

Imagem 1: Tipos de fibra

Os modos de propagação podem ser denominados como sendo todos os caminhos ou trajetórias que os raios luminosos podem percorrer dentro da fibra. O número de modos suportados pela fibra pode variar de 1 até100.000. Esse número tem relação com uma grandeza adimensional chamada “frequência normalizada” cuja a fórmula que a define é:
V=π.dλ∙AN
Onde:
V é a frequência normalizada
d é o diâmetro do núcleo
λ é o comprimento da luz
NA é a abertura numérica
O número de modos é definido por:
M=V²4 para fibras de índice gradual
M=V²2 para fibras de índice degrau

As fibras óticas são aplicadas em avários sistemas de comunicação, tais como:
* RedeTelefônica: serviços de tronco de telefonia, interligado centrais de tráfego interurbano e interligação de centrais telefônicas urbanas;
* Rede Digital de Serviços Integradis (RDSI): rede local de assinantes, isto é, é a rede física interligando os assinantes à central telefônica local;
* Cabos Submarinos: sistemas de transmissão emcabos submarinos;
* Televisão por Cabo (CATV): trasmissão de sinais de vídeo através de fibras óticas;
* Sistema de Energia e Transporte: distribuição de energia elétrica e sistema de trasmissão ferroviário;
* Redes Locais de computadores: aplicação em sistema de longa distância em locais.

Já em Sistemas de Sensores a fibra é utlizada como sensor de estimulos externos, tais como a...
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