Apostila Atualizada de Fibra óptica... by WELLINGTON MARTINS 14491 views
FilipeLima117
brunorum
wendellrodrigues10
Celio Freitas , Aluno na faculdade ahanguera at Técnico
Ludimila Uchôa , Estudante de Engenharia de Produção (Student of Industrial Engineer At UFES) at Núcleo Capixaba de Estudantes de engenharia de Produção
1. FACULDADE DE TECNOLOGIA DE AMERICANA - FATEC Aline da Silva Mendes RA: 082902 MEIOS GUIADOS: FIBRA ÓTICA Disciplina: Tecnologia em Redes de Computadores Docente: Jose Luis Zem Análise de Sistemas e TI - Redes - Manhã Americana – SP
2. Introdução: As fibras óticas são atualmente as maiores responsáveis pelas revoluçõesocorridas nas telecomunicações. Elas têm tomado os lugares dos cabos metálicos natransmissão de dados e têm capacidade de transmitir uma quantidade enorme deinformações com confiabilidade e velocidade incríveis. Abaixo definição e informações sobre a fibra ótica.
3. 1. Definição: A fibra ótica é um meio delgado e flexível que conduz pulsos de luz, sendo que cadaum desses pulsos representa um bit. Uma única fibra ótica pode suportar taxas detransmissão elevadíssimas, de até dezenas ou mesmo centenas de gigabits por segundo.(Redes de Computadores e a Internet, James F. Kurose). Figura 1. - http://pt.wikipedia.org/wiki/Fibra_%C3%B3ptica Fibras óticas são fios longos e finos de vidro muito puro, com o diâmetroaproximado de um fio de cabelo humano, dispostas em feixes chamados cabos ópticos eusadas para transmitir sinais de luz ao longo de grandes distâncias.São compostas por:Núcleo - minúsculo centro de vidro da fibra, no qual a luz viaja;Interface - material óptico externo que circunda o núcleo e reflete a luz de volta paraele;Capa protetora - revestimento plástico que protege a fibra de danos e umidade.
4. Figura 2. http://informatica.hsw.uol.com.br/fibras-opticas1.htmAs fibras óticas são fabricadas em dois tipos: Fibras Monomodo (SMF - Single Mode Fiber) - possuem núcleos pequenos(cerca de 9 micrometros, ou seja, 9 milésimos de milímetro de diâmetro) e transmitemluz laser infravermelha (comprimento de onda de 1.300 a 1.550 nanometros). Fibras Multímodo (MMF MultiMode Fiber) - possuem núcleos maiores (cerca de62,5 milésimos de milímetro de diâmetro) e transmitem luz infravermelha(comprimento de onda = 850 a 1.300 nm) proveniente de diodos emissores de luz(LEDs). 2. Terminações Óticas: Basicamente constituídas de conectores, as terminações óticas realizam a conexãoentre as fibras óticas e os equipamentos, que podem ser uma fonte de luz, detectores deluz ou mesmo equipamentos de medição. 3. Transmissão: Os cabos de fibra ótica utilizam o fenômeno da refração interna total para transmitirfeixes de luz a longas distâncias. Um núcleo de vidro muito fino, feito de sílica com altograu de pureza é envolvido por uma camada (também de sílica) com índice de refração
5. mais baixo, chamada de cladding, o que faz com que a luz transmitida pelo núcleo defibra seja refletida pelas paredes internas do cabo. Com isso, apesar de ser transparente,a fibra é capaz de conduzir a luz por longas distâncias, com um índice de perda muitopequeno. O núcleo e o cladding são os dois componentes funcionais da fibra ótica. Elesformam um conjunto muito fino (com cerca de 125 microns, ou seja, pouco mais de umdécimo de um milímetro) e frágil, que é recoberto por uma camada mais espessa de ummaterial protetor, que tem a finalidade de fortalecer o cabo e atenuar impactos chamadode coating, ou buffer. O cabo resultante é então protegido por uma malha de fibrasprotetoras, composta de fibras de kevlar (que têm a função de evitar que o cabo sejadanificado ou partido quando puxado) e por uma nova cobertura plástica, chamada dejacket, ou jaqueta, que sela o cabo. Figure 3. - http://informatica.hsw.uol.com.br/fibras-opticas1.htm Cabos destinados a redes locais tipicamente contêm um único fio de fibra, mascabos destinados a links de longa distância e ao uso na área de telecomunicaçõescontêm vários fios, que compartilham as fibras de kevlar e a cobertura externa. Como os fios de fibra são muito finos, é possível incluir um grande volume delesem um cabo de tamanho modesto, o que é uma grande vantagem sobre os fios de cobre. Como a capacidade de transmissão de cada fio de fibra é bem maior que a de cadafio de cobre e eles precisam de um volume muito menor de circuitos de apoio, comorepetidores, usar fibra em links de longa distância acaba saindo mais barato. Outravantagem é que os cabos de fibra são imunes a interferência eletromagnética, já que
6. transmitem luz e não sinais elétricos, o que permite que sejam usados mesmo emambientes onde o uso de fios de cobre é problemático. 4. Vantagens:Comparadas ao fio metálico convencional (de cobre), as fibras ópticas são: Mais baratas - muitos quilômetros de cabo óptico podem ser fabricados comcusto menor que o comprimento equivalente de fio de cobre. Isso economiza o dinheirode seu provedor (de TV a cabo ou Internet) e o seu também; Mais finas - as fibras ópticas podem ser estiradas com diâmetros menores doque um fio de cobre; Maior capacidade de transmissão - como as fibras ópticas são mais finas doque os fios de cobre, mais fibras do que fios de cobre podem ser colocadas juntas emum cabo de determinado diâmetro. Isso permite que mais linhas telefônicas passem pelomesmo cabo ou que mais canais sejam transmitidos através do cabo para seu aparelhode TV a cabo; Menor degradação do sinal - a perda de sinal em uma fibra óptica é menor doque em um fio de cobre; Sinais luminosos - ao contrário do que ocorre com os sinais elétricos nos fios decobre, os sinais luminosos não interferem com os de outras fibras ópticas contidas nomesmo cabo. Isso significa conversações ao telefone ou recepção de TV mais nítidas; Menor consumo de energia - como os sinais nas fibras ópticas se degradammenos, podem ser usados transmissores de menor potência em vez dos transmissoreselétricos de alta voltagem necessários para os fios de cobre. Mais uma vez, issoeconomiza dinheiro para seu provedor e para você;
7. Sinais digitais - as fibras ópticas são teoricamente adequadas para a transmissãode informação digital, o que é especialmente útil nas redes de computadores; Não inflamáveis - como não há eletricidade circulando através das fibrasópticas, elas não geram risco de incêndio; Leves - um cabo óptico pesa menos que um cabo de fios de cobre comparável.Os cabos de fibra óptica ocupam menos espaço no solo; Flexíveis - como as fibras óticas são tão flexíveis e podem transmitir e receberluz, elas são usadas em muitas câmeras digitais flexíveis para as seguintes finalidades:geração de imagens médicas - em broncoscópios, endoscópios, laparoscópios;geração de imagens mecânicas - na inspeção mecânica de soldas em tubos e motores(em aviões, foguetes, ônibus espaciais, carros); 5. Desvantagens:O uso das fibras óticas também possui algumas desvantagens em relação aos suportesde transmissão convencionais: Fragilidade das fibras ópticas sem encapsulamento: O manuseio de uma fibraóptica sem encapsulamento é bem mais delicado que no caso dos suportes metálicos. Épreciso ter muito cuidado com as fibras ópticas, pois elas quebram com facilidade. Dificuldade de conexões das fibras ópticas: As pequenas dimensões das fibrasópticas exigem procedimentos e dispositivos de alta precisão na realização das conexõese junções. Acopladores tipo T com perdas muito grandes: É muito difícil se obteracopladores de derivação tipo T para fibras ópticas com baixo nível de perdas, o quedificulta a utilização de fibras ópticas em sistema multiponto.
8. Impossibilidade de alimentação remota de repetidores: Os sistemas comfibras ópticas requerem alimentação elétrica independente para cada repetidor, nãosendo possível a alimentação remota através do próprio meio de transmissão.falta de padronização dos componentes ópticos: A relativa imaturidade e o contínuoavanço tecnológico não tem facilitado o estabelecimento de padrões para oscomponentes de sistemas de transmissão por fibras ópticas. 6. AplicaçõesOs sistemas de transmissão por fibras ópticas podem ser classificados segundo algumascaracterísticas básicas. Estas características estão associadas às aplicações dos sistemasou à especificidade de alguma técnica, configuração ou dispositivo utilizado pelosistema. Tipos de sistemas:Sistemas de comunicação: As fibras ópticas são aplicadas a vários sistemas de comunicação, tais como: Rede Telefônica: serviços de tronco de telefonia, interligando centrais de tráfegointerurbano e interligação de centrais telefônicas urbanas. Rede Digital de Serviços Integrados (RDSI): rede local de assinantes, isto é, arede física interligando os assinantes à central telefônica local.Cabos Submarinos: sistemas de transmissão em cabos submarinos. Televisão por Cabo (CATV): transmissão de sinais de vídeo através de fibasópticas.Sistema de Energia e Transporte: distribuição de energia elétrica e sistema detransmissão ferroviário. Redes Locais de Computadores: aplicações em sistemas de longa distância elocais. Na busca de padrões a fim de facilitar a conectividade e minimizar os custos deaquisição e implantação com fibras ópticas, foi desenvolvido o FDDI.
9. Sistemas Sensores: Nestes tipos de sistemas, a fibra é utilizada como sensor de estímulos externos,tais como a temperatura, a pressão, o campo magnético, a rotação, etc. Vários tipos desensores com fibras ópticas já estão disponíveis comercialmente. Mercados orientadosao desenvolvimento desse tipo de sistema são: Aplicações industriais: sistemas de telemetria e supervisão em controle deprocessos. Aplicações médicas: sistemas de monitoração interna ao corpo humano einstrumentação cirúrgica. Automóveis: monitoração do funcionamento do motor e acessórios.Aplicações Militares: As aplicações militares de fibras ópticas incluem desde sistemas de comunicaçãode voz e dados a baixa velocidade, onde as fibras ópticas simplesmente substituemsuportes metálicos convencionais, até aplicações envolvendo sistemas de navegação econtrole de mísseis ou torpedos guiados por cabo.
10. Conclusão: A Fibra Ótica apesar de possuir algumas desvantagens e ter um valor elevado, acapacidade da fibra é 1 milhão de vezes maior do que um cabo metálico. Além disso, é muito importante porque transmitem dados, garante estabilidade epode ser aplicadas de diversas maneiras.
11. Bibliografia:Kurose, James F. e Ross, Keith. W. - Redes de Computadores e a Internet, traduçãoArlete Smille Marques; revisão técnica: Wagner Luiz Zucchi. – 3. ed. – São Paulo:Pearson Addison Wesly, (2006).http://informatica.hsw.uol.com.br/fibras-opticas1.htmhttp://informatica.hsw.uol.com.br/fibras-opticas5.htmhttp://www.gdhpress.com.br/redes/leia/index.php?p=cap1-12http://educar.sc.usp.br/licenciatura/2001/fibraoptica/interest.htmhttp://www.rnp.br/newsgen/0203/fibras_opticas.htmlhttp://penta.ufrgs.br/redes.94-2/nunes/fibras.html