Por que a fibra óptica está revolucionando a comunicação – Energia Inteligente
Por que a fibra óptica está revolucionando a comunicação
16/12/2016 - 09:16
Quando criança, é provável que você tenha brincado com telefone de copos, aqueles tradicionais copos de plástico ligados por um barbante e separados por alguns metros e que serviam como um meio de comunicação primitivo. Por mais rústico que seja, você estava transmitindo informações por cabos, assim como as fibras ópticas, um dos métodos mais recentes e mais eficientes de transmissão de dados.
A fibra óptica foi criada na década de 1950, mas bem antes disso já existiam alguns elementos que possibilitaram a criação da tecnologia. Até 1870, acreditava-se que a luz caminha em linha reta. Coube ao físico John Tyndall provar o contrário: ao colocar uma lanterna dentro de um recipiente cheio de água, conseguiu mostrar que a luz poderia fazer curvas.
Em 1952, o físico indiano Narinder Singh Kapany tratou de dar uma utilidade relevante para a descoberta, fazendo experimentos em óptica na Universidade de Londres. Kapany estudou a reflexão total da luz, trabalhando com prismas e cilindros de vidro. A ideia era achar uma maneira de armazenar luz, compreendendo o seu movimento.
Em seus experimentos, Kapany descobriu que mesmo com tubos curvos, a luz poderia se movimentar como se fosse água em um cano ao realizar milhares de reflexões sucessivas — imagine um feixe de luz batendo em zigue-zague em um curto espaço. Tudo o que o físico precisava é de um cano muito estreito, que tivesse as características do vidro e pudesse se curvar. Para isso, ele teve que adaptar a fibra de vidro que era utilizada como isolante térmico. Em 1955, ele criou e patenteou a fibra óptica.
A ideia do indiano era usar o equipamento na medicina, mais especificamente no endoscópio, para observar dentro do corpo humano. Foi ideia de outro físico, o chinês Charles Kao, pesquisador que vivia na Inglaterra, utilizar as fibras ópticas nas chamadas telefônicas. Com experimentos, provou que o equipamento tinha uma capacidade muito maior de transmissão de dados e um custo bem menor.
Gerada por um tubo de raios laser, a luz que é transmitida pelos cabos pode ser controlada, o que significa que é possível criar códigos digitais para a transmissão de dados. Ou seja, o código binário de zero e um é substituído por luz e ausência de luz. Esse tipo de adaptação permite que a fibra seja capaz de 20 mil conversas telefônicas simultâneas, 40 vezes a mais que o fio de cobre, por exemplo.
Atualmente, a fibra óptica é utilizada em automóveis, eletrodomésticos e em outros equipamentos. Um dos usos mais populares é para a transmissão de dados para o uso da internet. Empresas de banda larga nacionais e internacionais possuem planos que utilizam a fibra óptica como tecnologia. Um dos mais famosos nos Estados Unidos é o Google Fiber, que promete internet de até 1000 Mbps, que seria 20 vezes mais rápido do que uma internet convencional de 50 Mbps.
Fibra óptica no espaço e o futuro da tecnologia
Como é um campo relativamente recente da ciência, estudos são feitos todos os anos sobre a capacidade da fibra óptica e como poderemos melhorar essa tecnologia. Em 2013, o Centro de Pesquisa em Óptica e Fotônica, em Campinas, conseguiu desenvolver inovações no campo dos amplificadores paramétricos da fibra, que tem a função de manter a potência do sinal de luz que percorre o interior das fibras. Ampliando esses amplificadores, mais tráfego pode ser transmitido. A instituição conseguiu uma largura de banda de 115 nanômetros, sendo que cada nanômetro equivale a um milionésimo de milímetro. Atualmente, os sistemas têm uma largura máxima de 30 nanômetros.
Se a ideia é ter internet mais rápida, há também maneiras de tornar as fibras mais puras. A empresa Made in Space, companhia que opera uma impressora 3D na Estação Internacional Espacial, anunciou que agora tem um novo projeto: fazer fibra óptica no espaço. Apesar de ser mais eficiente do que cabos convencionais, os cabos de fibra ótica ainda sofrem com imperfeições do vidro, que faz a fibra perder qualidade. A ideia é que a microgravidade do espaço possa ser ideal para a produção da fibra. A Made in Space vai fazer pelo menos 100 metros de fibra ótica no espaço e trazê-las para a Terra em 2017 para teste. Se tudo der certo, poderemos ter internet ainda mais rápida e estável no futuro em nossas casas.