O que é fibra óptica e por que ela é mais rápida? | Manu Damasceno
É provável que você tenha ouvido falar de fibra óptica, mas saberia dizer o que é e quais suas características principais?
Neste artigo vamos explicar o que é e por que essa importante ferramenta de telecomunicação produz resultados tão bons em relação à velocidade de conexão de internet que proporciona, por exemplo. Assim, siga a leitura deste texto para conhecer mais sobre a fibra óptica, suas características, vantagens e desvantagens, entre outras informações. Confira!
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A fibra óptica é um filamento (como se fosse uma espécie de "canudo") bastante longo e flexível, fabricado em materiais transparentes (de vidro ou plástico), capaz de propagar luz por sua estrutura e utilizado, entre outras funções, para transmitir dados em alta velocidade.
Apesar de extremamente finas, com apenas alguns micrômeros de espessura, seu comprimento pode alcançar quilômetros de extensão.
Ela foi descoberta em 1870, pelo físico inglês John Tyndall, que demonstrou que pela fibra óptica a luz poderia ser propagada. Em seu experimento, utilizou um recipiente furado com água, um balde e uma fonte de luz, e observou o feixe de água saindo iluminado por meio do furo do recipiente. Com essa experiência a transmissão da luz foi relatada pela primeira vez.
Inicialmente as fibras ópticas eram utilizadas como guias de transmissão de sinais ópticos de curta distância – quanto maior a distância, mais perda de luz na transmissão, prejudicando a comunicação. Nos anos 1970, as técnicas ópticas utilizadas tiveram grande avanço, tornando possível a troca de informação a longas distâncias. Essa tecnologia chegou ao Brasil em 1977, após pesquisas realizadas em universidades como a Unicamp.
A fibra óptica (ou seja, fibra "de luz") hoje é utilizada de várias formas diferentes. Veja alguns dos usos possíveis das fibras ópticas.
Para que servem e quais as vantagens das fibras ópticas?
As fibras ópticas podem ser usadas principalmente para: transmissão de dados (de internet, telefone, redes, rádio, rádio etc.); obtenção de imagens de difícil acesso, já que a luz pode ser refletida nelas por grandes distâncias; construção de sensores resistentes a variações de temperatura e frequência.
São várias as vantagens do uso de fibras ópticas na telecomunicação, por exemplo. Por terem caráter isolante de seu material, elas preservem as características físicas dos sinais que carregam, ou seja, evitam a distorção do sinal por interferências externas, mantendo a qualidade de imagem e som. Mesmo quando há perda de informação na transmissão, esta não é significante.
Além disso, por essas mesmas características, é maior a dificuldade de desvio de sinais nos cabos de fibra óptica, o que os torna um meio seguro e privativo de transporte de dados. Outra vantagem é que o material mais comum das fibras é o vidro, produzido do quartzo, mineral largamente abundante no mundo.
Em média, estima-se que cabos de fibra óptica tenham capacidade de transmissão entre 10 e 40 Gbits/s, sendo capazes de suportar mais de 3 milhões de chamadas telefônicas e quase 100 mil canais de televisão. Sistemas que utilizam fibra óptica pode transmitir bilhões de bits de dados por segundo. Outra vantagem é a resistência desses cabos, que levam mais tempo para deteriorar.
Embora as vantagens das fibras ópticas superem muito as desvantagens, estas também existem. A primeira é que sua aplicação não é tão simples, pois os cabos de fibra óptica são subterrâneos ou sempre conectados ao chão. Eles também são menos resistentes que outros cabos, como os de cobre por exemplo, e menos maleáveis que cabos metálicos. Seu custo também é alto, o que torna o serviço de transmissão igualmente caro.
Os diferentes tipos se diferenciam pelo tipo de fonte luminosa usada e pela capacidade de enviar sinais dentro da fibra. Basicamente eles se dividem em monomodo e multimodo.
No tipo monomodo, como o nome indica, a propagação ocorre por um único modo, o que permite maior banda passante e, consequentemente, diminui a dispersão de luz laser. Tem núcleo de 8 a 9 μm e casca de 125 μm, utiliza comprimentos de ondas de 1310 a 1550 nm. É um tipo mais caro e de aplicação mais difícil.
Já as fibras de tipo multimodo podem utilizar, além do laser, LEDs como fonte (o que reduz seu custo), possui diâmetro maior. Têm núcleo de 50 ou 62,5 μm (equivale à milésima parte do milímetro) e casca de 125μm.
As fibras multimodo se dividem em dois subtipos: fibras multimodo de índice degrau e de índice gradual. As primeiras têm capacidade inferior em relação às outras, pelo fato de a quantidade de sinal transmitido ser menor e de causar maior perda de informações.
Esse tipo de fibra óptica é mais comum por ser mais barato e cobrir distâncias curtas, de até 2 km para cabeamento estruturado, sendo largamente utilizado em cabeamentos primários intra e inter edifícios.