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A fibra ótica está substituindo cada vez mais os filamentos de cobre. As vantagens são: a grande quantidade de dados simultâneos que ela pode transmitir; a eficiência na entrega dos dados; e a abundância da matéria prima para a sua fabricação. Entenda, de uma vez por todas o que é essa tecnologia.


A INVENÇÃO

O princípio que deu origem à fibra ótica foi descoberto em 1952, pelo físico britânico John Tyndall, quando provou que a luz poderia fazer curvas na mudança de um meio físico para outro. Naquele mesmo ano, outro físico, desta vez o indiano Narinder Singh Kapany, começou a estudar uma singularidade da reflexão ótica: a reflexão ótica total interna. As pesquisas do indiano provaram que a luz muda de direção na mudança do meio físico, porém até certo ângulo. A partir dali acontece o que chamou de reflexão total – a luz reflete totalmente e no mesmo ângulo da incidência.

Imagine uma piscina cheia de água e um facho de luz sendo emitido a partir do fundo. Essa luz refletirá até a superfície da água e passará para o outro meio (o ar) mudando de direção. Existe um ângulo limite para essa reflexão, a partir do qual a luz não mais ultrapassa a água e reflete na sua superfície, mudando a direção e voltando a viajar no mesmo meio físico. Esse ângulo é chamado de “ângulo limite” e a reflexão, de “reflexão total”.

Ele descobriu também que quanto maior os índices de refração dos dois meios, menor seria o ângulo limite, e assim toda a luz seria refletida em todos os ângulos possíveis. Três anos depois, em 1955, estava criada a fibra ótica, patenteada pelo indiano e que teve o uso restrito a algumas áreas devido o alto custo da sua produção.

A aplicação da fibra ótica para transmissão de dados só foi apresentada ao mundo pelo físico chinês, Charles Kao, que provou que os cabos óticos eram centenas de vezes mais eficientes na transmissão de dados de voz e imagem e centenas de vezes menores do que os de cobre, usados naquele momento para esta função. Outra vantagem é que os cabos de fibra ótica não conduzem eletricidade, ficando imunes às interferências elétricas externas.

A primeira rede telefônica com fibra ótica foi implantada nos Estados Unidos em 1973 e a partir daí se multiplicou por todo o mundo. O primeiro cabo submarino de fibra ótica começou a operar em 1988, transmitindo 40.000 conversas telefônicas ao mesmo tempo. No Brasil, a fibra ótica foi introduzida em 1977.

 

O QUE É A FIBRA ÓTICA

Simplificando, é um canudo de vidro, cujas propriedades físicas permitem que a luz seja refletida no seu interior e viaje de uma ponta a outra, seja ele de qualquer comprimento. É esse o princípio da fibra ótica.

Para exemplificar o seu funcionamento, pense que em uma das pontas do canudo existe uma fonte de luz transmitindo uma mensagem em sinais de código Morse, e na outra ponta, um receptor lendo esses sinais e transformando novamente em linguagem escrita. Esse é o princípio da transmissão via fibra ótica. A diferença é que na transmissão de internet, por exemplo,  os sinais enviados são códigos binários.

 

Cabo (funcionamento)

 

Tecnicamente, o canudo que falamos anteriormente é um filamento de sílica ou vidro ultrapuro, extremamente fino e flexível, revestido por uma película de reflexão perfeita e outra camada plástica, que protege contra choques mecânicos e interferências eletromagnéticas. A transmissão dos dados é feita com o auxílio de um fotoemissor que transforma sinais elétricos em pulsos de luz. Esses pulsos podem viajar à velocidade de 109 à 1010 bits/s (cerca de 40Gb/s) à distâncias praticamente infinitas.

Essa velocidade se tornou fundamental com a expansão dos serviços de internet como VoIP, arquivamento na nuvem, vídeo conferência, internet das coisas e o grande fluxo de sinal de telefonia que usamos diariamente. Empresas, pessoas e coisas cada vez mais conectados exigem cada vez mais da tecnologia, e é cada vez mais imperativo entregar uma conexão mais estável, mais rápida e com menos interferências.


Existem 2 tipos de fibra ótica: Monomodo e Multimodo.

MONOMODO:

  • Permite o uso de apenas 1 sinal de luz emissor;
  • É mais fina do que outros tipos de fibras;
  • Alcance limitado de 4Km para cabeamento estruturado;
  • Utilizado para comunicações de longo alcance;
  • Construção e manuseio complexo;
  • Maior banda passante (possui menor dispersão);
  • Geralmente, usa o laser como fonte emissora.

MULTIMODO:

  • Permite o uso de mais de 1 sinal de luz emissor;
  • É mais grossa do que a Monomodo;
  • Alcance limitado de 2Km para cabeamento estruturado;
  • Utilizado para comunicações de curto alcance e de recursos limitados;
  • Construção e manuseio mais simplificado;
  • Maior dispersão (por isso utilizado em distâncias menores);
  • Permite o uso de fontes de baixa ocorrência, como LEDs.

 

Devido às suas características a fibra Multimodo são mais usadas nas comunicações de curta distância, como redes locais (LAN).

 

Print

 

Provedores de internet que estão crescendo e procuram entregar aos seus clientes um sinal mais estável e com velocidades maiores utilizam a fibra ótica na sua estrutura de transmissão. O cabeamento, apesar de aparentemente simples, demanda treinamento específico e a tecnologia empregada requer atualização de tecnologia e investimento financeiro e em mão de obra.


CURIOSIDADES:

  • O termo “fibra apagada” é uma estrutura de cabeamento utilizada para tarefas temporárias e alugadas para serviços como backups, entradas em sistemas de computação na nuvem e projetos de grande fluxo de transferência de dados;
  • A possibilidade de desvio de sinal de fibra ótica é bastante remota, por essa razão a tecnologia é considerada a mais segura para transporte de dados;
  • As fibras óticas possuem a espessura de 1 fio de cabelo;
  • Veja neste vídeo o passo a passo da construção do cabo de fibra ótica

 

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