06 julho, 2008

Lista fibra óptica

1. Como as fibras podem ser classificadas?

As fibras são classificas em função do material do núcleo, conforme relacionado abaixo:
- Material: silicia (fibra de vidro) e fibras de plástico;
- Índice de refração: degrau ou abrupto e gradual;
- Modo de propagação da luz: multímodo índice degrau, multímodo índice gradual e monomodo.

2. Quais são as aplicações típicas das fibras de sílica e de plástico?

As fibras de sílicas são empregadas em telecomunicações por terem melhor desempenho e menor atenuação, já as fibras de plástico são usadas em redes locais de computadores e redes industriais.

3. Explique porque as fibras multímodo de índice gradual podem ser utilizadas em aplicações de longas distâncias e as de índice degrau em pequenas distâncias.

As fibras multimodo de índice gradual possuem núcleo composto de um índice de refração variável, permitindo a redução do alargamento do impulso luminoso. Conseguimos o índice de refração gradual nesta fibra dopando com doses diferentes o núcleo da fibra, o que faz com que o índice de refração diminua gradualmente do centro do núcleo até a casca. Na prática, esse índice faz com que os raios de luz percorram caminhos diferentes, com velocidades diferentes, e cheguem à outra extremidade da fibra ao mesmo tempo praticamente, aumentando a banda passante e, conseqüentemente, a capacidade de transmissão da fibra óptica.

As fibras multimodo de índice degrau possuem um núcleo composto por um material homogêneo de índice de refração constante e sempre superior ao da casca. A banda passante desta fibra é muito estreita, o que restringe a capacidade de transmissão da fibra com relação à distância e à capacidade de transmissão.

4. Como são classificadas as perdas por absorção?

- Absorção intrínseca: este tipo de absorção depende do material usado na composição da fibra e constitui-se no principal fator físico definindo a transparência de um material de numa região espectral especificada.
- Absorção extrínseca: resulta da contaminação de impurezas que o material da fibra experimenta durante seu processo de fabricação.
- Absorção por efeitos estruturais: resulta do fato de a composição do material da fibra estar sujeita a imperfeições, como por exemplo, a falta de moléculas ou a existência de defeitos do oxigênio na estrutura do vidro.

5.Explique o que é perda por dispersão em uma fibra óptica e o que é Dispersão material, intramodal ou Dispersão Cromática.

Perda por dispersão em uma fibra óptica resultado dos diferentes atrasos de propagação dos modos que transportam a energia luminosa, tem por efeito a distorção dos sinais transmitidos, impondo, uma limitação da largura de banda do sinal transmitido.

A dispersão material, intramodal ou dispersão cromática está presente em todas as fibras, pois é decorrente da dependência do índice de refração do material da fibra com relação ao comprimento de onda, ela é resultado das diferentes velocidade da luz em seus vários comprimentos de onda .

Como o índice de refração depende do comprimento de onda e como as fontes luminosas existentes não são ideais, ou seja, possuem uma certa largura espectral finita (Δλ), temos que cada comprimento de onda enxerga um valor diferente de índice de refração num determinado ponto, portanto cada comprimento de onda viaja no núcleo com velocidade diferente, provocando uma diferença de tempo de percurso, causando a dispersão do impulso luminoso. Com uma fonte de luz (monocromática) ou seja, uma única cor, não existe dispersão cromática e todos os tipos de Dispersão Limitam a banda passante das Fibra, medida em MHz.km.

6.Como estão classificadas as gerações de sistemas ópticos?

São quatro as gerações de sistemas ópticos:
1ª. geração: 850nm – fibra multímodo (10km);
2ª. geração: 1.300nm – fibra multímodo (20km);
3ª. geração: 2.300nm – fibra monomodo (50km);
4ª. geração: 1.550nm – fibra monomodo laser de λ único (100km)
Os sistemas da 4ª. geração operam com taxa de erro de 5 bits a cada 10 bilhões (1 letra minúscula da EB pode chegar maiúscula, por exemplo).

7. Cite como estão classificadas as bandas ópticas e suas respectivas faixas de comprimento de onda.

  • 0,48µm à 0,7µm => VISÍVEL;
  • 0,7µm à 1,8µm => INFRA-VERMELHO;
  • 0,8µm à 0,9µm => Laser e LED GaAIAs;
  • 1,06µm => Laser YAG;
  • 1,1µm à 1,6µm => Laser e LED InGaAsP.;

Sendo de 0,6 µm a 1,6 µm região de baixas perdas na fibra.

8. Quais são os tipos de conectores ópticos mais utilizados?

Conector SC e conector ST são os mais utilizados.

9. Quais os tipos de atenuação que podem existir nos conectores ópticos?

- Fatores intrínsecos: aqueles que estão associados a fibra óptica utilizada, quando é feita a conectorização de uma fibra óptica, esta será ligada à um dispositivo óptico ou outra fibra através de um adaptador, existem, por mais perfeitas que sejam as fibras, diferenças entre seus núcleos e cascas, estas diferenças causam atenuações, estas atenuações são motivadas por diferenças na geometria do núcleo e diferenças na Concentricidade entre Núcleo e Casca.

- Fatores extrínsecos: são aqueles associados à conectorização, e são motivados por imperfeições quando da execução das conectorizações e as principais são: deslocamento lateral ou axial, que pode ocorrer quando há uma diferença entre os conectores por deslocamento da fibra instalada no ferrolho, ou deslocamento entre Ferrolhos causados por Adaptadores de má qualidade; deslocamento Longitudinal, que ocorre por que a luz vindo de um meio N1, no caso a fibra óptica, atravessa um meio N2, no caso o ar, e retorna ao meio N1, extremidade do outro conector, quando as fibras ficam ligeiramente afastadas; desalinhamento angular, ocorre quando o alinhamento dos conectores não esta dentro das tolerâncias exigidas. Parte da luz incidente não é aproveitada pelo conector receptor; qualidade da Superfície: Ocorre este tipo de atenuação quando a clivagem da fibra não foi bem executada, gerando uma superfície não perpendicular ao eixo da fibra ou uma clivagem diferente de 90º.

10. Quais são os quesitos a serem analisados antes de se fabricar um cabo de fibra óptica?

A estrutura do cabo óptico varia de acordo com cada aplicação que o cabo terá, tais como: se o cabo será instalado em dutos; se será enterrado diretamente; aplicado em postes; submarino; ou instalado em redes elétricas, como cabo pára-raios, por exemplo.

É importante ressaltar que diferentes tipos de cabos são responsáveis por proteções diferentes para fibras óticas.

11. Quais são as três propriedades mecânicas básicas para se fabricar um cabo de fibra óptica?

Resistência, fadiga estática e fadiga dinâmica.

12. Quais são as aplicações dos cabos ópticos dos tipos: Tight, Loose, Groove e Ribbon?

-O cabo tight foi o primeiro a ser usado para interligar centrais de telefonia, mas atualmente eles estão sendo usados em aplicações internas de curtas distâncias onde suas características de revestimentos se mostram muito favoráveis.

- O cabo loose é usado em sistema de comunicações de longas distâncias e ficam instalados em dutos, postes, enlaçamentos suspensos, percursos sujeitos a variações externas de temperaturas, enterrados ou na água.

- O cabo groove é muito utilizado para aplicações que necessitam um número grande de fibras ópticas já que este tipo de cabo esta disponível com contagem de até 864 fibras.

- O cabo ribbon destina-se a qualquer tipo de aplicação de transmissão de dados em alta velocidade, foram projetados para serem utilizados em aplicações de cabeamento estruturado de backbone e horizontal. Também podem ser utilizados em enlaces backbone, instalados em dutos entre edifícios.

13. O que são cabos OPGW? Quais são suas vantagens e desvantagens na instalação?

O cabo OPGW (OPtical fiber Ground Wire) é utilizado como cabo para rios das linhas de transmissão de energia. O cabo guarda possui em seu interior fibras óticas revestidas por alumínio, e esta integração entre cabo ótico e linha de transmissão deve ser baseado em preservar a função do cabo para raios e minimizar a intervenção na linha de transmissão existente.

Este cabo são como pára-raio e protegem contra curto-circuito, suas partes metálicas são capazes de suportar correntes extremamente altas. Eles são fabricados para resistir aos esforços e tensões a que estes estão continuamente sujeitos.

Tem como vantagem pequeno diâmetro externo, peso reduzido e excelente capacidade de corrente de curto-circuito.

14. Cite os tipos de emenda óptica e descreva o processo de emenda realizado em cada tipo. Qual o máximo de perda admissível em uma emenda?

A emenda óptica consiste é a junção de dois ou mais seguimentos de fibras, podendo ser provisória ou não, servindo para prolongar um cabo óptico, mudança de tipo de cabo, conexão de um equipamento ativo ou manobras em um sistema de cabeamento estruturado.

Os tipos de emendas são:

- Emenda por fusão: as fibras são fundidas entre si;

- Emenda mecânica: as fibras são unidas por meios mecânicos;

- Emenda por conectorização: são aplicados conectores ópticos, nas fibras envolvidas na emenda.

Independente do tipo de método de emenda empregado, sua atenuação máxima é de 0,3dB, de acordo com a EIA /TIA 455 – 59, para medidas feitas em campo.
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