A fibra óptica é um fio macio e fino de silício, vidro ou plástico capaz de transmitir sinais de luz. É uma tecnologia de comunicação baseada em luz que utiliza o princípio da reflexão total da luz para transmitir informações dentro de fibras ópticas.
O núcleo é a parte central da fibra óptica, que é feita de um material com alto índice de refração, geralmente silício, plástico ou vidro. A luz se propaga no núcleo. Devido à diferença no índice de refração, ocorre reflexão total na interface. entre o núcleo e o meio externo, mantendo assim a propagação da luz dentro da fibra.
Geralmente existem três tipos de materiais de núcleo de fibra óptica:
O revestimento é uma camada de material de baixo índice de refração que cobre a parte externa do núcleo. A função do revestimento é garantir a reflexão total da luz no interior do núcleo, evitando que a luz escape e mantendo a transmissão do sinal. O revestimento geralmente é feito de um material com menor índice de refração, como silício (Si) ou microssílica (Sílica), para garantir a propagação dos sinais ópticos no núcleo.
O revestimento de uma fibra óptica é uma camada protetora localizada fora do revestimento para aumentar a resistência e a proteção mecânica da fibra óptica. O revestimento externo geralmente é feito de materiais poliméricos (como poliéster ou náilon) e possui baixo índice de refração para evitar vazamento de sinais ópticos.
O diâmetro do núcleo da fibra monomodo (SMF) é menor, geralmente entre 8,3-10 mícrons. Devido ao pequeno diâmetro do núcleo, os sinais ópticos só podem se propagar ao longo de um modo (isto é, caminho). Esse recurso reduz os efeitos da dispersão modal (o atraso causado pelos sinais de luz viajando ao longo de caminhos diferentes), proporcionando uma transmissão clara do sinal em longas distâncias e em aplicações de alta largura de banda.
A fibra multimodo (MMF) tem um diâmetro de núcleo maior, geralmente entre 50-62,5 mícrons. Devido ao seu grande diâmetro de núcleo, ele pode permitir que vários modos de sinais ópticos se propaguem simultaneamente. Isto significa que os sinais ópticos podem percorrer diferentes caminhos ao longo da fibra, mas também leva ao problema da dispersão modal.
| projeto | fibra monomodo | fibra óptica multimodo |
| Diâmetro do núcleo | O diâmetro do núcleo é 9 µm | O diâmetro do núcleo é 50 µm ou 62,5 µm |
| Diâmetro do revestimento 125 µm | Diâmetro do revestimento 125 µm | |
| Comprimento de onda | O comprimento de onda operacional é 1310 nm ou 1550 nm | O comprimento de onda operacional é 850 nm ou 1300 nm |
| largura de banda | alto | relativamente baixo |
| atenuação | Baixo | Relativamente alto |
| dispersão | menos | Provavelmente mais |
| Distância de transmissão | longa distância | distância mais curta |
| custo | Os custos de fabricação são mais altos | Os custos de fabricação são relativamente baixos |
| Custos de instalação mais elevados | Os custos de instalação são relativamente baixos | |
| Áreas de aplicação | Comunicação de longa distância, data center de alto desempenho | Comunicação de curta distância, rede local |
Devido ao pequeno diâmetro do núcleo da fibra monomodo, a instalação e a conexão são mais difíceis, exigindo equipamentos de maior precisão e mais técnicos profissionais, por isso seu custo de instalação é maior. A fibra óptica monomodo é mais cara de fabricar devido à maior precisão necessária no processo de fabricação da fibra óptica monomodo. Portanto, em comparação com a fibra multimodo, o custo geral da fibra monomodo é maior do que o da fibra multimodo.
De modo geral, devido às vantagens da potência de emissão e comprimento de onda da fibra monomodo, a distância de transmissão da fibra monomodo é maior, geralmente até dezenas de quilômetros. A distância de transmissão da fibra monomodo é maior e a perda é menor. , que é adequado para transmissão de grandes quantidades de dados Para aplicações que exigem dados e mantêm alta qualidade de sinal, a fibra óptica monomodo é frequentemente usada em comunicações por cabo óptico de longa distância, conexões de data center de alta velocidade, redes intermunicipais e outras. aplicações que exigem maior distância de transmissão e largura de banda. Por exemplo, em redes de comunicação inter-regionais, a fibra óptica monomodo pode fornecer conexões confiáveis de alta velocidade, garantindo transmissão rápida de dados e baixa latência. Além disso, a fibra óptica monomodo também é amplamente utilizada em alguns campos que possuem requisitos rígidos de qualidade de sinal, como equipamentos médicos, aeroespaciais e militares.
A fibra óptica multimodo é adequada para comunicações ópticas de curta distância e transmissão de dados. A faixa de cobertura geral é de algumas centenas de metros a vários quilômetros. Possui vantagens em redes locais, redes corporativas e transmissão de dados de curta distância. É frequentemente usado para construir redes internas em escritórios, edifícios de ensino, parques industriais, etc., para atender às necessidades de conexão entre dispositivos. A fibra multimodo também é adequada para alguns cenários sensíveis ao custo, como fibra para casa (FTTH), porque seu custo é relativamente baixo e é mais fácil de conseguir implantação em larga escala.
A interface de fibra óptica é uma interface física usada para conectar cabos de fibra óptica. O princípio é utilizar a reflexão total da luz de um meio opticamente denso para um meio opticamente esparso. Normalmente existem vários tipos como SC, LC, ST, FC, etc. FC é a abreviatura de Ferrule Connector. Seu método de reforço externo é uma luva de metal e o método de fixação é uma fivela de parafuso. A interface ST geralmente é usada para 10Base-F e a interface SC geralmente é usada para 100Base-FX.
As interfaces de fibra óptica são divididas em interfaces SC e interfaces LC com base na parte do conector do cabo óptico. A interface SC é uma interface de 1GB, (SC=smart card) e a interface LC é uma interface de 2GB, (LC=Lucent Connector).
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