FIBRA ÓPTICA

Fibra óptica (ou ótica) é um filamento flexível e transparente fabricado a partir de vidro ou plástico extrudado e que é utilizado como condutor de elevado rendimento de luz, imagens ou impulsos codificados.

O termo fibra óptica foi cunhado pelo físico indiano Narinder Singh Kapany, que é amplamente reconhecido como o pai da fibra óptica. Esta têm diâmetro de alguns micrómetros, ligeiramente superior ao de um fio de cabelo humano. Por ser um material que não sofre interferências eletromagnéticas, a fibra ótica possui uma grande importância em sistemas de comunicação de dados.

Inicialmente as fibras óticas eram utilizadas como guias de transmissão de sinais óticos e operavam entre distâncias limitadas, pois apresentavam grande perda de luz na transmissão e alto calor que os lasers produziam e tinham problemas com as emendas. Contudo, em meados dos anos 70, ocorreu um aprimoramento significativo das técnicas ópticas utilizadas, e devido a isso, tornou-se possível a monitoração de grandezas e a troca de informações a longas distâncias. No Brasil a fibra óptica foi introduzida apenas em 1977, após grandes pesquisas, realizadas na sua maioria pela UNICAMP.

Há dois tipos de denominação recorrentes às fibras óticas, os quais possuem características e finalidades próprias. Um deles é a fibra óptica monomodo. Esta apresenta um caminho possível de propagação e é a mais utilizada em transmissão a longas distâncias (devido a baixas perdas de informação). Já a fibra multimodo permite a propagação da luz em diversos modos e é a mais utilizada em redes locais (LAN), devido ao seu custo moderado.



Transmissão:

Mesmo confinada a um meio físico, a luz transmitida pela fibra óptica proporciona o alcance de taxas de transmissão (velocidades) elevadíssimas, da ordem de 109 a 1010 bits por segundo (cerca de 40 Gbps), com baixa taxa de atenuação por quilômetro. Mas a velocidade de transmissão total possível ainda não foi alcançada pelas tecnologias existentes. Como a luz se propaga no interior de um meio físico, sofrendo ainda o fenômeno de reflexão, ela não consegue alcançar a velocidade de propagação no vácuo, que é de cerca de 300.000 km/s.

Para transmitir dados pela fibra ótica, são necessários equipamentos especiais, que contêm um componente fotoemissor, que pode ser um diodo emissor de luz ou um diodo laser. O fotoemissor converte sinais elétricos em pulsos de luz que representam os valores digitais binários (0 e 1). Tecnologias como WDM fazem a multiplexação de vários comprimentos de onda em um único pulso de luz, chegando a taxas de transmissão de 1,6 terabits por segundo em um único par de fibras.
Aplicações
Cabos submarinos

Mapa de cabos submarinos

Os cabos de fibra ótica atravessam oceanos ligando os continentes através dos cabos submarinos. A utilização desses cabos para conectar o mundo é um projeto incrível. Existem milhares de quilômetros de extensão de cabos sob o mar, atravessando fossas e montanhas submarinas. Nos anos 80, tornou-se disponível, o primeiro cabo fibra óptica intercontinental desse tipo. Instalado em 1988, o cabo associado ao sistema TAT-8, tinha capacidade para 40.000 conversas telefônicas simultâneas, usando tecnologia digital. Desde então, a capacidade dos cabos aumentou. Alguns cabos que atravessam o oceano Atlânticotêm capacidade para 200 milhões de circuitos telefônicos.

Os milhares de quilômetros de fibra ótica presentes nos cabos submarinos representam aproximadamente 99% das conexões existentes em nosso planeta. Desse modo, a internet coberta pelos satélites tem uma atuação secundária em comparação a tais cabos. Existem cabos de tamanhos exorbitantes. Um grande exemplo disso é o SeaMeWe 3, o qual conecta 32 países e possui em torno de 39 mil quilômetros de extensão. Os cabos possuem uma estrutura composta de 8 camadas com um diâmetro total de cerca de 7 centímetros.
Redes telefônicas

As fibras óticas são amplamente utilizadas em redes telefônicas. Em comparação com os cabos convencionais de metal, permitem a transmissão de dados a distâncias muito superiores e com maior largura de banda, de modo que economizam custos em relação aos demais cabos utilizados para os mesmos fins.


As primeiras aplicações das fibras óticas foram em aparelhos de endoscopia desenvolvidos pela medicina, utilizadas para examinar diversos partes do corpo internamente.

As fibras óticas podem ainda ser utilizadas para diversas aplicações, como iluminação, sensores, lasers ou em instrumentos médicos para examinar as cavidades interiores do corpo.
Vantagens:
Perda de transmissão muito baixa;
Imunidade à interferência de outros sinais e ruídos;
Isolamento elétrico.