2. 2
Natureza da Luz
A luz apresenta características de partículas
(corpos dotados de massa) e em outros, de onda
(energia);
Em determinadas condições, a luz parece um raio
ou partícula eletromagnética que se move em alta
velocidade, denominada fótons;
Assim sendo é importante notar que não se pode
generalizar a luz como partículas ou ondas,
dependendo da situação, uma ou outra teoria
melhor descrevem um dado fenômeno;
3. 3
Ondas Eletromagnéticas
As onda eletromagnéticas incluem a luz visível, as
onda de rádio e as de radar, os raios X, raios gama,
microondas e outras que envolvem a propagação
de ondas de campos elétricos e magnéticos através
do espaço com velocidade de 300.000.000 m/s no
vácuo;
Todas as ondas eletromagnéticas são geradas pela
aceleração de cargas elétricas;
A diferença entre diversos tipos estão nas
freqüências e comprimentos de onda;
A luz tem uma freqüência na faixa de 10 elevado
14 10 elevado 16 Hz;
4. 4
Vantagens na Utilização da Fibra
Total imunidade às interferências
Eletromagnéticas
Características dielétricas (imunes
interferências eletromagnéticas);
Material dielétrico (sem condutores
metálicos);
Não conduz eletricidade;
5. 5
Vantagens na Utilização da Fibra
Dimensões Reduzidas
Mesmo com revestimento necessário para
proteção, os cabos também possuem
dimensões bastantes reduzidas;
Cabos óptico pode ser 20 vezes menor em
tamanho que o cabo metálico com a mesma
capacidade de transmissão;
6. 6
Vantagens na Utilização da Fibra
Segurança no tráfego de Informações
Utilizam infravermelho como sinal de
comunicação e isso traz grandes dificuldades
para aqueles que desejam ”grampear” os
sinais;
7. 7
Vantagens na Utilização da Fibra
Maiores distâncias nas transmissões
Perdas pequenas;
Lances de cabos com grande distância;
Dependendo os tipo e qualidade da fibra
óptica os lances podem alcançar até 250 Km
(fonte: Furukawa);
8. 8
Vantagens na Utilização da Fibra
Maior capacidade de transmissão
A capacidade de transmissão está relacionada
com a freqüência das portadoras entre 160MHz
ou centenas THz;
dependendo do tipo (multimodo ou monomodo);
Comprimento da onda utilizado;
9. 9
Vantagens na Utilização da Fibra
Custo/Benefício
Em sistemas telefônicos de longa distância;
Redes de comunicação de dados;
Maior capacidade de transmissão e
distâncias maiores entre os repetidores;
10. 10
Noções Ópticas
A luz viaja em linha reta;
Reflexão total: é a reflexão angular
Ex: Ângulo de entrada igual ao de saída;
Reflexão: quando a luz ou parte é desviada.
Ex: Ângulo de entrada diferente ao de saída;
11. 11
Funcionamento da Fibra
Princípio pelo qual a luz se propaga no
interior de uma fibra óptica é fundamentado
na reflexão total da luz;
Constituição da Fibra:
Cobertura;
Casca
Núcleo;
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Classificação das Fibras
Variam conforme aplicação específica;
Materiais;
Dimensões;
Processos de fabricação;
Tipos monomodo e multimodo;
15. 15
Fibras Multimodo
Permite em seu núcleo que os feixes luminosos
percorram diversos caminhos;
Índice degrau: fabricação simples em relação a
gradual (não mais fabricadas);
Índice gradual: fibra mais utilizada, fabricação
mais complexa;
Índice gradual faz que os raios de luz que
percorrem caminhos diferentes, tenham
velocidades diferentes, e os raios de luz
cheguem a extremidade da fibra
aproximadamente ao mesmo tempo.
16. 16
Fibras Multimodo
Advento da padronização FDDI seu uso em
redes locais;
Padronização GigaBit Ethernet traz o
interesse de se especificar soluções sobre
MMF (fibra multimodo);
Utiliza com fonte LED’s;
Multimodo -cabo até 2 km;
17. 17
Fibras Monomodo
Único modo de propagação;
Classificam-se em:
índice degrau;
Dispersão deslocada;
Fibras monomodo fabricação mais complexa
que fibra multimodo, pois suas dimensões
são muito reduzidas e a tecnologia
envolvida é mais avançada;
18. 18
Fibras Monomodo
Características superior na banda passante,
mais larga o que aumenta a transmissão;
Atenuação mais baixas;
Aumento a distancia sem uso de repetidores;
Desvantagem é seu manuseio, mais
complexo;
Monomodo - cabo até 45 km;
19. 19
Fontes de Luz
LEDs: Mais barato;
LASER: difícil de fabricar, sensível a
temperatura altas;
Vida útil dos Laser é menos que o LED;
A temperatura do ambiente influência no
tempo de vida;
20. 20
Exercício
1. Explique as vantagens na utilização de fibra óptica?
2. Em qual princípio óptico trabalha a fibra?
3. Diferencia fibra Multimodo e Monomodo. Exemplifique.
4. Quais as fontes de Luz para fibra óptica ?
5. Dê exemplos da utilização de fibra (multimodo e monodo)
e qual fontes de luz são utilizadas para cada tipo.
6. Diferencie cabos metálicos e fibra. Cite suas principais
utilizações ?
7. Cria um infra-estrutura de um LAN, utilizando fibra óptica
para conectar 15 pontos.
21. 21
Sistema de Comunicação por
Fibra
Transmissor Óptica
Receptor Óptico
Foto Detector
Fonte LuminosaCircuito Driver
Amplificador
Filtro
Decodificador
Codificador
Sinal Elétrico
Fibra
Sinal Elétrico
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Atenuação e Dispersão em Fibra
Atenuação é a diminuição progressiva da
potência da radiação quando esta atravessa
o meio físico;
Fatores Intrínsecos: a medida que a luz se
propaga pela fibra óptica, perde parte da
potência por causa da absorção de luz na
casca, imperfeições da sílica dentro da
fibra.
23. 23
Fatores Intrínsecos
Mais importantes:
Alterações na direção e comprimento de
onda;
Imperfeições na sílica;
Variações no índice de refração;
Impurezas durante a fabricação;
24. 24
Dispersão em Fibras
Dispersão é responsável pela limitação da
largura de banda do sinal transmitido;
Isto significa um alargamento temporal do
pulso óptico, resultando na superposição de
diversos pulsos do sinal;
25. 25
Recomendações da Norma
Norma TIA/EIA- 568-B.3;
Tipo de Cabo: Multimodo (índice gradual);
Conectores com vida útil de 1000 operações
no mínimo, sem alterar suas características;
26. 26
Terminações Ópticas
As terminações ópticas são constituídas
basicamente de conectores;
Destinados a conectar desconectar, de forma
freqüente e fácil, fibras ópticas entre si, a um
fonte ou a um detector óptico;
27. 27
Terminações Ópticas
Conectores Ópticos são acessórios
compostos basicamente de um ferrolho,
onde se encontra a terminação da fibra
óptica;
Parte responsável pela fixação das fibras;
Tenta evitar perda de sinal;
28. 28
Terminações Ópticas
A conectorização requer cuidados para sua
realização, como:
Ambiente limpo;
Temperatura controlada;
Baixo nível de umidade;
Polimento mecanizado;
Estas condições proporcionam conectorização de
boa qualidade e baixo níveis de atenuação, além
de garantir uma uniformidade de conectorização;
29. 29
Aplicação das Terminações
Extensões ópticas ou pig-tail: o conector é
aplicado em uma das extremidades da fibra
óptica, e outra extremidade será utilizado
para emenda por fusão ou emenda
mecânica;
Cordão óptico: o conector é aplicado nas
duas extremidades da fibra óptica;
Cabo Multicordão: o conector é aplicado em
um cabo com várias fibras;
33. 33
Emendas Ópticas
Necessidade de se dar continuidade a um
lance de cabos ópticos que esteja sendo
instalado;
Para cada tipo de emenda existe um tipo de
processo de preparo da fibra, que exigem
cuidados especiais para sua realização;
34. 34
Emendas Ópticas
Emenda por fusão:
Decapando o cabo;
Limpeza do cabo;
Decapagem;
Limpeza da fibra;
Clivagem: corte da fibra sob um ângulo de
90 graus;
35. 35
Emendas Ópticas
Processo de emenda Mecânica;
Processo de emenda por fusão;
Emenda Óptica por "Acoplamento de
Conectores" (Conectorização – alinhamento
das fibras através de conectores);
36. 36
Processo Mecânico
Primeiro consiste no uso de alinhadores de
precisão, onde as fibra são introduzidas;
Alinhadores possui uma ranhura na qual as
fibra são alinhadas frente a frente e
aproximadas uma a outra até o quase
contato entre as duas;
Logo após é introduzido um gel casador de
índice de refração entre as duas fibras de
forma que o casamento entre as duas fibras
seja melhorado;
37. 37
Processo Mecânico
Finalmente, pelo monitoramento de
equipamentos (Power meter, OTDR), as fibra
são aproximadas, ajustadas e, quando é obtido
o ponto de menor atenuação, as fibra são
travadas, de modo que fiquem estáticas,
impedindo que se movimentem;
Esta emenda é bastante utilizada em situações
de emergência, pois a atenuação é bastante
grande quando comparada às emendas
realizadas por máquinas de fusão e tem a
tendência a aumentar com o passar do tempo;
40. 40
Processo por Fusão de Fibra
Caracteriza-se por “fundir” as extremidades
das fibras ópticas, de modo a torná-las
continuas;
É o processo mais utilizado, pois apresenta
os menores níveis de atenuação para tal
torna-se necessário a utilização de máquinas
de emenda;
41. 41
Processo por Fusão de Fibra
Basicamente, as fibras são inseridas em um
dispositivo da máquina de emenda denominado
V-Groove, que tem o papel de alinhar as fibras
de forma que as faces cortadas delas fiquem
paralelas entre si;
Após isso, as fibras são aproximadas pelo
próprio V-Groove, que é móvel, até que as
fibras fiquem a uma distância de
aproximadamente 1 mm, evitando que se
encostem;
42. 42
Processo por Fusão de Fibra
A partir daí, as fibras são fundidas entre si por arcos
voltaicos gerados pro dois eletrodos existentes
na máquina, que tornam as fibras contínuas;
Após isso, a emenda é envolvida por um acessório
denominado protetor de emendas que proverá
proteção mecânica;
Como em todos os processos com fibra exige
cuidado, pois qualquer irregularidade pode
prejudicar a qualidade da emenda, elevando o
nível de atenuação;
45. 45
Processo por Conectorização
Consiste no uso de conectores ópticos, que
são aproximados e alinhados sem, contudo,
encostar um no outro;
Isso se realiza por adaptadores ópticos que
aproximam, alinham e fixam os conectores,
proporcionando assim uma emenda
mecânica;
Comparações de Fibra versus satélite;
47. 47
Certificações e Teste em Fibra
Testador verifica se a rede está disponível
para uso e, se não estiver, vai apontar as
falhas a corrigir;
É fundamentalmente importante que a rede
seja certificada convenientemente antes de
ativada, pois defeitos com software ou
hardware costuma ser confundidos com
defeitos de cabeamento;
50. 50
Medições Realizadas
Os cabos e os acessórios são submetidos a testes
que envolvem uma série de parâmetros
relacionados com os dados construtivos deles e,
principalmente, com os parâmetros de
desempenho;
Dispersão Cromática;
Largura de Banda;
Comprimento de onda e corte;
Características geométricas;
Atenuação;
51. 51
Teste em Campo
Continuidade: é um teste rápido que
assegura que a luz passará de uma
extremidade do enlace para outra;
Para fazer o teste de continuidade pode ser
usado uma lanterna comum ou uma outra
fonte de luz visível;
Corta-se a extremidade da fibra e se verifica
se ela está visível do outro lado;
Este teste serve de referencia básica
52. 52
Teste em Campo
Atenuação: medida em decibéis (dB). A
perda em dB de um enlace é determinada
medindo a potência óptica inserindo em uma
extremidade, e a potência óptica na outra
extremidade.
53. 53
1. Comente sobre o TIA/EIA- 568-B.3;
2. Quais os tipos de terminações em fibra
mais utilizadas no mercado?
3. Quais os processos de emendas em fibra
ópticas ? Suas melhores utilizações.
4. Procure sobre testadores de fibra e quais
informações oferecem.
Hinweis der Redaktion
- A descrição completa das ondas eletromagnéticas se baseia nas leis da eletricidade e do magnetismo, conforme a teoria de Maxwell;
- Diferenças entre MHz e MBps?
Reflexão é o fenômeno; Ângulo de refração é o formado pela reflexão;
ILS – Injection laser diode
Circuito driver: função de controle de polarização elétrica e emissão de potência; Foto Detector: converte o sinal Óptico em sinal elétrico;
Quais os fatores que influenciam na perda de sinal em fibra.
- Explique os tipos de terminações e exemplos.
Quais os processos de emendas em fibra ópticas ? Suas melhores utilizações.
- Cite um testedor de fibra e suas fucionalidades.