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Fibra óptica

A fibra óptica é um conjunto de fios transparentes altamente sensíveis e pouco flexíveis fabricados com vidro, com polímeros de plástico ou com sílica.
Vista aproximada de várias fibras ópticas.
As fibras ópticas são usadas para transmitir dados de telefonia e também de internet.

As fibras ópticas são fios transparentes que transportam as informações de forma mais eficaz que cabos metálicos convencionais. Elas funcionam a partir do fenômeno da reflexão interna total da luz que se propaga constantemente em seu núcleo interno, possibilitando poucas perdas de sinal.

Acesse também: Bluetooth e infravermelho — tecnologias que utilizam ondas eletromagnéticas para transportar informações à distância

Resumo sobre fibra óptica

  • A fibra óptica é um conjunto de fios transparentes altamente sensíveis e pouco flexíveis. 
  • É frequentemente utilizada na transferência de ondas eletromagnéticas, dados de rede de telefonia, rádio e internet a elevadas velocidades.
  • Algumas das vantagens da fibra óptica são: elevada transferência de dados, elevada durabilidade, elevada segurança de informações e pouca perda de dados.
  • Algumas das desvantagens da fibra óptica são: difícil instalação, precisando ser subterrânea, submarina ou próximo ao solo; além de elevada sensibilidade e baixa flexibilidade do fio.
  • A velocidade de transmissão de dados na fibra óptica ocorre de 10 a 40 Gbps, sendo da ordem de 109 a 1010 bits por segundo. 
  • A fibra óptica é produzida através dos materiais de sílica pura, sílica dopada, polímeros de plástico ou vidro, de acordo com as necessidades do projeto.

Para que serve a fibra óptica?

A fibra óptica serve principalmente para a transmissão de ondas eletromagnéticas e dados de rede de telefonia, rádio e internet a altas velocidades. Além disso, em razão da elevada sensibilidade de seus sensores, a fibra óptica consegue obter dados a respeito das diferenças de temperatura, frequência e polarizações da luz.

Devido às suas serventias, a fibra óptica é empregada em diversas áreas, como a medicina, rede de telecomunicações, rede de iluminação, física, química, eletricidade, fabricação de decorações e brinquedos.

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Como funciona a fibra óptica?

A fibra óptica funciona através do princípio de reflexão interna total da luz, que ocasiona uma propagação contínua da luz em seu núcleo interno com a menor perda de sinal possível.

Propagação do feixe de luz no núcleo da fibra óptica.
Propagação do feixe de luz no núcleo da fibra óptica.

Para que aconteça o fenômeno da reflexão interna total da luz na fibra óptica são necessários dois fatores:

  • lançamento de um feixe de luz no núcleo da fibra óptica com um ângulo crítico (ângulo limite para que a luz não transpasse para o outro meio);
  • indíce de refração do núcleo da fibra maior que o índice de reflexão da casca que circunda o núcleo, assim a luz terá várias reflexões dentro do núcleo sem transpassar para a casca.

Quais são as vantagens e desvantagens da fibra óptica?

Veja a seguir as principais vantagens e desvantagens da fibra óptica.

→ Vantagens da fibra óptica

Existem diversas vantagens obtidas através do uso da fibra óptica. Algumas delas são:

  • elevadas velocidades de transmissão de dados;
  • utilização de menos cabos e menores comprimentos de cabos para sua transmissão de dados;
  • elevada durabilidade e resistência às interferências de ondas eletromagnéticas externas e as ações do tempo;
  • maior segurança de informações para os clientes;
  • facilidade na sua instalação, necessitando de menores custos de manutenção, instalação e distribuição;
  • pouca perda de dados e informações durante a transmissão do seu sinal.

→ Desvantagens da fibra óptica

Apesar das vantagens, também existem diversas desvantagens no uso da fibra óptica. Algumas delas são:

  • instação subterrânea, submarina ou rente ao solo;
  • elevada perda de dados em conexões do tipo T;
  • uso de repetidores de sinal para manter a intensidade da luz;
  • indisponibilidade do serviço de cabeamento através da fibra óptica em algumas localizações;
  • elevada sensibilidade ao manuseio pelo fio, sendo facilmente quebrado devido a sua baixa flexibilidade.

Veja também: Antena — um dispositivo que capta e emite ondas eletromagnéticas

Velocidade da fibra óptica

A velocidade de transmissão de dados na fibra óptica é milhares ou até milhões de vezes superior à velocidade de transferência de dados no cabo metálico, já que os dados são transmitidos entre a ordem de 109 e 1010 bits por segundo. Então, a sua velocidade é de 10 a 40 Gbps (gigabits por segundo), por isso as redes que utilizam a fibra óptica são as mais rápidas.

Como a fibra óptica é produzida?

As dimensões e material que são utilizados na produção da fibra óptica variam de acordo com as exigências do projeto.

É comum que nas redes de telecomunicação as fibras ópticas sejam fabricadas com a sílica pura ou dopada, enquanto nas redes de iluminação ou curtas distâncias sejam fabricadas com plástico (polímeros) ou vidro composto

Fontes

HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos da Física: Óptica e Física Moderna (vol. 4) 8. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2009.

NUSSENZVEIG, Herch Moysés. Curso de física básica: ótica, relatividade e física quântica (vol. 4). 5 ed. São Paulo: Editora Blucher, 2015.

Publicado por Pâmella Raphaella Melo

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