focas do fóton: Desvendando a fibra óptica

Por Matheus Magalhães Apolinário*

As tecnologias de telecomunicações avançaram muito nas últimas décadas e atualmente a internet vem se tornando um dos meios de comunicação mais utilizados no planeta. Nos últimos anos vivenciamos uma evolução muito grande nos serviços de internet, mas, a expansão da grande rede ainda exige muitos desenvolvimentos, sobretudo quando pensamos em velocidade de transmissão de dados e qualidade do sinal oferecido ao internauta.


Apesar da popularidade atual dos serviços de banda larga oferecidos por diversas operadoras, nem todo tipo de transmissão de dados via rede tem o desempenho verificado pelas poderosas redes de fibras ópticas que transmitem dados em alta velocidade e são um excelente meio de transmissão utilizado em sistemas que exigem alta largura de banda, tais como: o sistema telefônico, videoconferência, redes locais (LANs), etc.

Aplicações diversas

As aplicações de cabos ópticos são verificadas em vários setores, como nas industrias, internet, empresas, e até na exploração da camada de pré sal as fibras ópticas podem ser utilizadas, servindo como um sensor de pressão, temperatura e corrosão, para evitar futuros vazamentos de óleo.

Do ponto de vista técnico, a escolha pelo uso de fibras ópticas em sistemas de telecomunicações é feita devido à baixa perda de sinal nos cabos, imunidade às interferências, pequeno tamanho e peso, grande passagem de informações (ou bits) por segundo. Devido a estes fatores as fibras ópticas são muito mais caras que os cabos metálicos mais tradicionais, o que é um fator que limita o uso da tecnologia.

A maioria das pessoas pode não saber, mas no mundo inteiro existem cabos subterrâneos ou submersos no mar que conduzem estas fibras ópticas. Por aqui, existem cabos de fibra óptica no subsolo em vários locais do Brasil, indo de norte a sul e de leste a oeste; por isso temos um vasto sistema de transmissão de dados veloz e eficiente circundando o nosso país. Em novembro de 2010 o Jornal de Comércio Online, em matéria entitulada “Mais de metade dos novos utilizadores de banda larga aderem à fibra óptica”, relatou que em Portugal cerca de 103 mil clientes já haviam aderido à Internet através de fibra óptica.

Entendendo a fibra

Refletindo sobre essas informações podemos perceber que esse sistema de transmissão de dados tem adquirido bastante influência em nossa vida cotidiana, por isso vamos tentar explicar um pouco mais sobre o assunto.

O inventor da fibra óptica foi o físico indiano Narinder Singh Kapany. Em 1952, com base nos estudos efetuados pelo físico inglês John Tyndall de que a luz poderia descrever um trajetória curva dentro de um material (no experimento de Tyndall esse material era a água), Kapany pôde concluir suas experiências que o levaram à invenção da fibra óptica. Mas, foi a partir de 1970 que as fibras ópticas começaram a ter maior intensidade de uso.

Fibra óptica é um filamento muito fino de dióxido de silício(SiO2 ) ou seja, vidro muito puro ou de um material dielétrico (Isolante) capaz de conduzir luz, podendo chegar a um diâmetro semelhante ao de um fio de cabelo ou podem ter espessuras maiores dependendo de sua aplicação. Seu tempo de vida útil é de aproximadamente 20 anos. O cabo de fibra óptica é composto de vários desses filamentos. Cada um desses filamentos é composto de três partes básicas:

· Capa protetora: revestimento do fio

· Interface: material que reveste o núcleo e reflete a luz de volta para ele

· Núcleo: é o centro do fio onde é conduzida a luz

As fibras ópticas podem ser monomodo ou multímodo, as multímodo tem núcleo maior do que as monomodo. As fibras monomodo são melhores que as de multímodo para distâncias maiores. A fibra multímodo é capaz de conduzir até 300 metros sem perda de dados, já a monomodo é capaz de conduzir por até 80 km, sua capacidade de conduzir mais a luz se dá pelo fato do núcleo ser menor, sendo assim a luz não fica ricocheteando dentro do núcleo.

A transmissão da luz se dá por um princípio básico: é lançado um feixe de luz em uma das extremidades e esse segue, por reflexão, até a outra extremidade. A luz que é transmitida dentro do cabo pode ser transformada em sinal sonoro ou elétrico dependendo da informação que lhe é transmitida.

Visão esquemática do processo de reflexão interna dentro de uma fibra óptica. É através desse mecanismo que a informação se propaga na forma de luz.

Referências:

http://penta.ufrgs.br/redes.94-2/nunes/fibras.html
http://www.brasilescola.com/fisica/fibra-optica.htm
http://pt.wikipedia.org/wiki/Fibra_%C3%B3ptica

*Matheus Magalhães Apolinário tem 17 anos e é estudante do curso técnico em eletrotécnica do CEFET/MG no campus X em Curvelo - MG. Amante da boa música, Matheus toca viola numa banda com colegas da escola.