A mente de um empreendedor

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Sumário

1. Fibras ópticas 5
2. Tipos de fibras 7
3. Atenuação e limitações das fibras ópticas 10
3.1  Absorção 10
3.2  Espalhamento 12
3.3  Curvaturas 12
3.4  Características do guia de onda 12
3.5 Há três tipos de dispersão: 13
3.5.1 Dispersão Modal ou Intermodal. 13
3.5.2 Dispersão Material. 14
3.5.3 Dispersão do Guia de onda. 14
4. Vantagens e desvantagens das fibras14
4.1 bandas passantes teoricamente enormes; 14
4.2 Atenuação muito baixa; 14
4.3 Imunidade a interferências eletromagnéticas e ruídos; 15
4.4 isolamentos elétricos; 15
4.5 compacidade; 15
4.6 segurança; 15
4.7 baixo custo potencial; 16
4.8 possibilidades de ampliação da banda sem modificação da infra-estrutura. 16
4.9 Desvantagens: 16
4.9.1 fragilidade das fibras ópticasainda não encapsuladas; 16
4.9.2  dificuldade para conexão; 16
4.9.3 dificuldade para ramificações 16
4.9.4 impossibilidade de alimentação remota 17
5. Emissores e receptores ópticos 17
5.1 Fontes luminosas 17
5.2 Receptores luminosos 18
6. Aplicações das fibras 18
6.1 Fiber Channel 18
6.2 Gigabit Ethernet 19
6.3 Rede telefônica 19
6.4 Rede digital de Serviços Integrados 196.5 Cabos Submarinos 19
6.6 Televisão por Cabo (CATV) 20
6.7 Sensores 20
7. Conclusão 22
8. Bibliografia 23

1. Fibras ópticas
Fibras ópticas, simplificadamente, são fios que conduzem a potência luminosa injetada pelo emissor de luz, até o fotodetector. São estruturas transparentes, flexíveis, geralmente compostas por dois materiais dielétricos, tendo dimensões próximas a de um fio decabelo humano. Há uma região central na fibra óptica, por onde a luz passa que é chamada de núcleo. O núcleo pode ser composto por um fio de vidro especial ou polímero que pode ter apenas 125 micrômetros de diâmetro nas fibras mais comuns e dimensões ainda menores em fibras mais sofisticadas.

Ao redor do núcleo está a casca, que é um material com índice de refração menor. É a diferença entre osíndices de refração da casca e do núcleo que possibilita a reflexão total e a conseqüente manutenção do feixe luminoso no interior da fibra.Ao redor da casca, ainda há uma capa feita de material plástico, como forma de proteger o interior contra danos mecânicos e contra intempéries.A diferença entre os índices de refração do núcleo e da casca é obtida usando-se materiais distintos ou através dedopagens convenientes de semicondutores na sílica. Essa diferença caracteriza o chamado “perfil de índices da fibra óptica”.De acordo com seus perfis de índice, as fibras podem ser classificadas em “perfil de índice degrau” e “perfil de índice gradual”, que serão abordadas adiante.

A capacidade de transmissão da fibra, suas freqüências ópticas, níveis de atenuação e características mecânicas sãodeterminados pela geometria, perfil de índices, pelos materiais e processos utilizados na fabricação da fibra.Toda fibra óptica tem como característica um ângulo de admissão (ou de aceitação), que é o ângulo limite de incidência da luz, em relação ao eixo, para que esta penetre no cabo. Feixes de luz com ângulo superior ao de admissão não satisfazem as condições para a reflexão total e, portanto, nãosão conduzidos (esse ângulo limitante define um cone de aceitação de luz, mostrado na figura a seguir).

Onde n0 é o índice de refração do meio externo à fibra, n1 é o índice de refração do núcleo e n2 é o índice de refração da casca.A partir da definição de ângulo de admissão, define-se “abertura numérica” de uma fibra que consiste no ângulo de admissão. Em alguns livros ou sites pode-seencontrar a mesma fórmula sem o n 0 no denominador. Isso pode ser feito se considerar-se o ar como o meio externo à fibra. A fórmula, portanto é:Lembrando n 0 é o índice de refração do meio externo à fibra, n 1 é o índice de refração do núcleo e n 2 é o índice de refração da casca.A abertura numérica de uma fibra é um parâmetro muito utilizado para calcular sua capacidade de captar e transmitir a...
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