1.
CURSO CABEAMENTO
ESTRUTURADO FURUKAWA -
Furukawa Certified
Professional. -
FCP_FUND_MF104_rev04_PORT
Redes de Computadores
Faculdade Figueiredo Costa - Fic
150 pag.
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2.
MF-104
Cabeamento Estruturado
Óptico
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3.
Capítulo 1
Histórico
e
Conceitos
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4.
A Natureza da Luz
A Natureza da Luz
• A luz pode ser descrita como uma onda
eletromagnética, como as ondas de rádio,
radar, raios X, ou microondas, com valores de
freqüências e comprimentos de onda distintos.
Visualize o
espectro
magnético na
apostila
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5.
Por que Fibras Ópticas?
Por que Fibras Ópticas?
• Imunidade a interferências Eletromagnéticas;
• Dimensões reduzidas;
• Segurança no tráfego de informações;
• Maiores distâncias;
• Maior capacidade de transmissão;
• Realidade custoXbenefício;
• Sistemas de telefonia;
• Redes de comunicação de dados;
• Sistemas de comunicação.
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6.
Noções Básicas de Óptica
Noções Básicas de Óptica
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7.
Noções Básicas de Óptica
Noções Básicas de Óptica
Refração e Reflexão da Luz
Meio 1
Meio 2
Raio de luz incidente
Raio de luz refletido
Meio 1
Meio 2
Raios incidente
Raios refletido
Reflexão da luz em superfície regular e irregular
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8.
Refração e Reflexão da Luz
Meio 1
Meio 2
Raio de luz incidente
Raio de luz refletido
Normal
Ângulo de
reflexão
Ângulo de
incidência
Meio 1
Meio 2
Raio de luz incidente
Raio de luz refratado
Normal
Ângulo de
refração
Ângulo de
incidência
n1 < n2
n2
n1
Feixe de luz refletida Feixe de luz refratado
Noções Básicas de Óptica
Noções Básicas de Óptica
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9.
Lei de Snell
Vidro - Meio 1 (n1)
Raio de luz incidente
Raio de luz refratado
Ar - Meio 2 (n2)
Raio refletido
r2
r1
i2
i2
i1
Quando o ângulo de incidência é suficientemente elevado, chamado
de ângulo crítico (c), o raio então atinge a superfície de interface
entre os meios e se propaga paralelamente a ela. Quando o ângulo
de incidência for maior que o ângulo critico, teremos o fenômeno da
reflexão total.
n1 sen r = n2 sen 90º
sen r = n2 / n1
sen r = sen c
sen  c = n2/n1
Noções Básicas de Óptica
Noções Básicas de Óptica
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10.
Outro fenômeno de interesse no estudo de fibras ópticas é a
dispersão da luz. A maioria dos feixes de luz são ondas
complexas que contém uma mistura de comprimentos de
ondas diferentes e são denominadas ondas policromáticas.
Até agora consideramos apenas raios de luz com apenas um
comprimento de onda, denominados monocromáticos. É
possível decompormos a luz com o auxílio de um prisma de
vidro nos vários comprimentos de onda que a compõem pelo
processo denominado dispersão cromática.
Luz branca
Vermelho
Laranja
Amarelo
Verde
Azul
Violeta
Noções Básicas de Óptica
Noções Básicas de Óptica
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11.
Capítulo 2
Princípio de
Funcionamento das
Fibras Ópticas
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12.
Princípio de funcionamento
Princípio de funcionamento
das fibras Ópticas
das fibras Ópticas
Fibra Óptica
>2 materiais ópticos diferentes
= 1.47
n = índice de refração = velocidade da luz no vácuo
velocidade da luz no vidro
núcleo
casca
cobertura
núcleo
núcleo
casca
casca
Revestimento primário
Revestimento primário
Ângulo de
incidência
Ângulo de
Reflexão
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13.
Sistemas de comunicação por
Sistemas de comunicação por
Fibras Ópticas
Fibras Ópticas
decodificador
decodificador
Filtro
Filtro
Foto
Foto
Detector
Detector
codificador
codificador
Fonte
Fonte
luminosa
luminosa
Circuito
Circuito
driver
driver
n1
n1
n2
n2
acrilato
acrilato
casca
casca
núcleo
núcleo
Fibra
Fibra
óptica
óptica
Transmissor óptico
Transmissor óptico Receptor óptico
Sinal elétrico
Sinal elétrico
Analógico
Analógico
Sinal
Sinal elétrico
Sinal elétrico
digital
digital
Sinal elétrico
Sinal elétrico
Analógico
Analógico
Digital
Digital
decodificador
decodificador
Amplificador
Amplificador
Filtro
Filtro
Foto
Foto
Detector
codificador
codificador
Fonte
Fonte
luminosa
Circuito
Circuito
driver
driver
n1
n1
n2
n2
n1
n1
n2
n2
acrilato
acrilato
casca
casca
núcleo
núcleo
Fibra
Fibra
óptica
óptica
Transmissor óptico
Transmissor óptico Receptor óptico
Sinal elétrico
Sinal elétrico
Analógico
Analógico
Sinal
Sinal elétrico
Sinal elétrico
digital
digital
Sinal elétrico
Sinal elétrico
Analógico
Analógico
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14.
Tipos de Fibras Ópticas
Multimodo ou MMF
casca
casca
eixo
eixo
núcleo
núcleo
casca
casca
casca
casca
eixo
eixo
núcleo
núcleo
casca
casca
raio
raio
refratado
refratado
Fibra Degrau Multimodo
Fibra Degrau Multimodo
Fibra
Fibra Gradual
Gradual Multimodo
Multimodo
núcleo
núcleo
casca
casca
núcleo
núcleo
casca
casca
Vastamente
Vastamente
aplicada em
aplicada em
redes locais
redes locais
Núcleo - 62,5
Núcleo - 62,5 
m
m
Casca - 125
Casca - 125 
m
m
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15.
Tipos de Fibras Ópticas
Monomodo ou SMF
casca
casca
eixo
eixo
núcleo
núcleo
casca
casca
Fibra Monomodo
Fibra Monomodo
núcleo
núcleo
casca
casca
Enlaces ópticos submarinos;
Enlaces ópticos submarinos;
Sistemas de telefonia;
Sistemas de telefonia;
Sistemas de CATV.
Sistemas de CATV.
Núcleo - entre 8 à 9
Núcleo - entre 8 à 9 
m
m
Casca - 125
Casca - 125 
m
m
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16.
Principais dimensionais das Fibras
a) Fibras de plástico
a) Fibras de plástico
b) Multimodo
b) Multimodo
c) Monomodo
c) Monomodo
d) Monomodo DS e NZD
d) Monomodo DS e NZD
140
140
 m
m
9
9
 m
m
62,5
62,5 
 m
m
200
200
 m
m
100
100
 m
m
125
125
 m
m
125
125
 m
m
8
8
 m
m
85
85 
 m
m
125
125
 m
m
125
125
 m
m
125
125
 m
m
240
240
 m
m
50
50 
 m
m
- a -
- a -
- b -
- b -
- c -
- c - - d -
- d -
- b -
- b -
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17.
1 2 5 1 2 5
5 0 6 2 . 5
• TIPOS DE FIBRA ÓPTICA MULTIMODO PARA REDES LOCAIS
Fibras Ópticas Multimodo
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18.
• A fibra 50 m é otimizada para novas aplicações,
como por exemplo, Gigabit Ethernet;
• Adequada para utilização com os novos dispositivos
opto-eletrônicos (VCSEL);
• O mercado Norte-americano está migrando para o
uso de fibras 50 m, como uma solução de maior
Largura de Banda.
Fibras Ópticas Multimodo – 50 m
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19.
• A fibra 50 m foi a primeira fibra a ser
desenvolvida para uso em Telecomunicações, em
1976;
• Os mercados do Japão e Alemanha padronizaram
suas redes de dados com a fibra 50 m;
• As principais entidades de normalização já
aceitaram este tipo de fibra.
Fibras Ópticas Multimodo – 50 m
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20.
Por que a Fibra de 62,5
Por que a Fibra de 62,5 
m?
m?
• Não existiam requisitos acima de 100Mbs previstos
para fibra Multimodo;
• LED’s eram a única tecnologia disponível;
• Os efeitos da abertura numérica eram mais críticos
• Potência de saída dos transmissores era menor;
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21.
• IBM adotou a fibra 62,5m, porque era a mais
adequada para aplicações com LED;
• A utilização da fibra 62,5m pela AT&T levou a
aceitação da mesma no FDDI Standard;
• A FDDI Standard é referência no mercado Norte
Americano.
Por que a Fibra de 62,5
Por que a Fibra de 62,5 
m?
m?
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22.
CARACTERÍSTICAS DO VCSEL
• Dispositivo de Baixo Custo (similar ao LED);
• Spot Size – 30 a 40 um;
• Comprimento de Onda – 850 nm;
• Largura espectral Típica – 10 nm
Fibras Ópticas
Multimodo
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23.
Taxas de Transmissão de 1 & 10 Gigabits/s
Advento do VCSEL (Vertical Cavity Surface
Emitting Laser) – Laser de Baixo Custo
Fibras especiais com elevada Largura de
Banda.
VIABILIDADE DE APLICAÇÃO
LIMITAÇÃO
DMD – “Diferential Mode Delay” em sistemas
10 Gigabits/s
Fibras Ópticas
Multimodo
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24.
1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
? ? ? ? ? ?
10 Gbps
Laser
10 Gbps
Laser
Detector
Detector
Núcleo
Casca
Fibra convencional - 50 or 62.5 micron
Suporta apenas 25 - 82 m em 10GBit/s
Detector
Detector
Núcleo
Casca
10 Gbps
850nm Laser
10 Gbps
850nm Laser
10 Gbps
850nm Laser
Fibra optimizada para 10 Gigabit/s DMD - 300m
Fibra optimizada para 10 Gigabit/s DMD - 300m
1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
• DMD – Fibra
Convencional
• DMD – Fibra
Especial para
10 Gigabit
Fibras Ópticas
Multimodo
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25.
O QUE É “Diferential Mode Delay”?
• Distorção dos pulsos transmitidos;
• Quanto maior o comprimento e a taxa de transmissão,
maior o DMD;
LED
All Modes
Laser
DMD causa “Bit error”devido a diferença de
velocidade nos dois modos transmitidos.
DMD causa “Bit error”devido a diferença de
velocidade nos dois modos transmitidos.
Baixo DMD devido aos vários modos de transmissão.
Baixo DMD devido aos vários modos de transmissão.
Fibras Ópticas
Multimodo
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26.
Parâmetros para 10 Gigabit Ethernet
Fibras Ópticas
Multimodo
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27.
Fibras Furukawa – Comprimento dos Links
Fibras Ópticas
Multimodo
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28.
Capítulo 3
Métodos de
Fabricação de Fibras e
Cabos Ópticos
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29.
Fabricação da Fibra óptica
Fabricação da Fibra óptica
• Consiste basicamente de 2 etapas :
– Fabricação da preforma
– Puxamento
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30.
Métodos de fabricação da preforma
• As tecnologias de fabricação das preformas
baseiam-se num processo de deposição de vapor
químico (Chemical Vapor Deposition – CVD)
muito utilizado na fabricação de semicondutores,
onde a sílica e os óxidos dopantes são
sintetizados por oxidação em estado de vapor à
alta temperatura. O modo como é feita a
deposição de vapor químico dá origem a duas
categorias básicas de técnicas de fabricação:
– deposição externa de vapor químico;
– deposição interna de vapor químico;
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31.
• Primeira etapa - criação da PREFORMA :
Fabricação com o método conhecido como CVD ou
( Chemical Vapor Deposition ) - interna / externa.
bastonete de silica pura
gases dopantes
materiais
dopantes
1 Deposição de gases :
- núcleo
- casca
2 Colapsamento em temperatura :
- cilíndro de vidro sólido
Fabricando Fibras Ópticas
Fabricando Fibras Ópticas
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32.
Fabricando Fibras Ópticas - Preformas
Fabricando Fibras Ópticas - Preformas
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33.
Métodos de fabricação
• A deposição de vapor químico externo pode ser
realizada lateral ou axialmente ao bastão de sílica
inicial => duas técnicas de fabricação:
– VAD Vapor - Phase Axial Deposition;
– OVD Outside Vapor Deposition;
• Os processos de deposição interna por vapor
químico são divididos em outras duas técnicas:
– MCVD (Modified Chemical Vapor Deposition);
– PCVD (Plasma – Activated Chemical Vapor
Deposition);
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34.
Método OVD
Método OVD
vapor
He
(opcional)
material
O2
bastão suporte
movimento
rotacional
movimento
translacional
aplicador
da chama
partículas finas de vidro
a) deposição de pó de vidro
Preforma
porosa
Preforma
de vidro
colapsamento
Preforma
de vidro
Fibra
b) sinterização de preforma c) puxamento da fibra
Forno
Forno
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35.
Técnica VAD
Técnica VAD
Motor
Motor
Bastão de suporte
Preforma transparente
Forno de sinterização
Preforma
porosa
TV
Controlador
de
velocidade
Câmara
de reação
Partículas de vidro
Exaustor
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36.
MCVD – Modified Chemical V. D.
MCVD – Modified Chemical V. D.
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37.
MCVD – Modified Chemical V. D.
MCVD – Modified Chemical V. D.
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38.
Técnica PCVD
Técnica PCVD
Cavidade de
microondas móvel
Fonte de
gases
Unidade
de
controle
Forno estacionário
tubo de quartzo
Bomba a
vácuo
Plasma
não-isotérmico
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39.
O puxamento da Fibra Óptica
O puxamento da Fibra Óptica
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40.
Torre de puxamento
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41.
• Reunião de fibras
ópticas com materiais
que permitam proteção
contra tracionamento,
ambiente externos etc.
• Em dutos, diretamente
enterrados, aéreo espinados,
auto-sustentados ou
submersos.
Cabos Ópticos - definição
Cabos Ópticos - definição
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42.
Fabricação de cabos ópticos
Pintura
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43.
Fabricação de cabos ópticos
Extrusão de tubo
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44.
Fabricação de cabos ópticos
Reunião do cabo
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45.
Encordoamento
s z
Fabricação de cabos ópticos
Reunião do cabo
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46.
Fabricação de cabos ópticos
Encapamento
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47.
Cabos
Cabos Ópticos - tecnologias
Revestimento
Primário
Revestimento
Secundário
Núcleo
Casca
Uso interno
As fibras possuem um revestimento secundário extrudado
diretamente sobre o acrilato. Estes elementos isolados são
reunidos em torno de um elemento de tração e posteriormente
aplicado o revestimento externo do cabo.
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48.
Cabos Ópticos - tecnologias
Cabos Ópticos - tecnologias
As fibras ficam soltas (loose) dentro de um tubo plástico,
constituindo uma unidade básica. Dentro desse tubo ainda é
aplicado um gel derivado de petróleo para proteger as fibras
da exposição externa (umidade).
Revestimento Primário
Preenchimento
Tubo
Plástico
Núcleo
Casca
Uso Externo
Evita Stress
Núcleo Geleado
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49.
Espaçador
Espaçador
Tipos de Cabos Ópticos – Groove
Tipos de Cabos Ópticos – Groove
Fibra
Fibra
Elemento Tensor
Elemento Tensor
Revestimento externo
Revestimento externo
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50.
Fita de 6, 8, 12 o 16 fibras
Fita de 6, 8, 12 o 16 fibras
Estrutura Ribbon
Estrutura Ribbon
Vantagens
Vantagens - Compactação
- Compactação
- Tempo de emenda ( equipamento apropriado )
- Tempo de emenda ( equipamento apropriado )
Características
Tipos de Cabos Ópticos – Ribbon
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51.
Cabos Ópticos
Cabos Ópticos
• Elemento Central / Sustentação
FRP
FRP
Revestimento
Revestimento
(Polietileno)
(Polietileno)
- Fibra Resinada Pultrudada
- Sustentação Mecânica
- Estabilidade Térmica
. Forma Cilíndrica
Componentes
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52.
• Unidades Básicas
- Tubos de Material
Termoplástico
- Proteção Térmica
Material de
preenchimento
Cabos Ópticos
Cabos Ópticos
Tubos de Proteção
Fibra Óptica
Componentes
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53.
• Elemento de Tração
- Resistência Mecânica à tração
. Penetração de umidade
Fibra Aramida
Cabos Ópticos
Cabos Ópticos
Material de preenchimento
Componentes
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54.
• Revestimento Externo
- Proteção Contra Ambiente
Externo
- Proteção Mecânica
- Luz Solar e Interpéries
Revestimento de Material
Termoplástico
Cabos Ópticos
Cabos Ópticos
Rip Cord
Componentes
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55.
Rede Externa Subterrânea
Nomenclatura para Cabos Ópticos
Nomenclatura para Cabos Ópticos
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56.
Rede Externa Aérea
Nomenclatura para Cabos Ópticos
Nomenclatura para Cabos Ópticos
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57.
Rede Interna / Externa
Nomenclatura para Cabos Ópticos
Nomenclatura para Cabos Ópticos
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58.
Cabos Ópticos para
Redes Locais
(LANs)
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59.
Cabo Fis Optic-DG - Redes Locais
Cabos Ópticos Furukawa
Cabos Ópticos Furukawa
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60.
Cabo Fis Optic-AS - Redes Locais
Cabos Ópticos Furukawa
Cabos Ópticos Furukawa
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61.
Cabo Optic-Lan - Redes Locais
Cabos Ópticos Furukawa
Cabos Ópticos Furukawa
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62.
Cabo Fiber- Lan INDOOR/OUTDOOR
Cabos Ópticos Furukawa
Cabos Ópticos Furukawa
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63.
Cabo Fis Optic – AR - Redes Locais
Cabo óptico AR
(anti-roedores) com
capa metálica de
proteção.
Cabos Ópticos Furukawa
Cabos Ópticos Furukawa
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64.
Capítulo 4
Fontes de Luz,
Modulação e
Multiplexação Óptica
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65.
Fontes de luz
Fontes de luz
• LED => Light Emission Diode
• ILD => Injection LASER Diode
– são componentes constituídos de gálio e alumínio (GaAlAs);
– fosfato de arseneto de gálio e alumínio (GaAlAsP);
– fosfato de arseneto de gálio e índio (GaInAsP).
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66.
• LEDs convencionais => 600 a 800 nm
• LEDs p/ fibras ópticas => 850 e 1300 nm
• ILDs p/ fibras ópticas => 1310 e 1550 nm
Aplicações :
– CD players, leitores de barras;
– comunicação por fibras ópticas;
– sistemas complexos, rápidos e maior distância;
– LANs - de 850 e 1300 nm;
– CATV - de 1310 e 1550 nm;
– Sistemas multiplexados - de 1310 e 1550 nm.
Fontes de luz
Fontes de luz
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67.
• LEDs => potências de 0.01 à 1 mW
• ILDs => potências de 0,5 à 10 mW
( dependendo da aplicação )
LEDs e ILDs => sofrem com temperatura, alteram a
potência de saída e possuem MTBF diferentes. Os ILDs são
mais rápidos que os LEDs.
• Fibras que operam em 850 e 1300 nm
– perdas de 3 a 8 dB/km ( 3,75 dB / 1,5 dB )
• Fibras que operam em 1310 e 1550 nm
– perdas de 0,3 a 1 dB/km ( 0,25 dB )
Fontes de luz
Fontes de luz
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68.
LED ILD
A fibra óptica só aceita luz emitida dentro de um cone
estreito de aceitação => entre 30º e 40º para fibra multimodo
e <10º para fibra monomodo.
Fontes de luz
Fontes de luz
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69.
• O espectro do LASER é muito mais estreito que o do LED;
• Diferentes comprimentos de ondas se propagam em
diferentes velocidades;
• Para um sistema de alta taxas de transmissão estas
diferenças de velocidades podem causar um sério
espalhamento dos pulsos digitais, reduzindo a taxa de
modulação possível na qual os pulsos podem ser
transmitidos sem interferência. Este fenômeno é
denominado de DISPERSÃO.
Fontes de luz
Fontes de luz
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70.
Espectro de emissão dos LEDs e ILDs
Espectro de emissão dos LEDs e ILDs
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71.
Os LEDs
Os LEDs
• Fontes comuns de luz, que emitem luz próxima ao infravermelho ;
• A energia liberada em forma de fótons na junção PN do semicondutor
;
• O arseneto de gálio em combinação com outros elementos
constituem os LEDs ;
• Utilização de 2 tipos de LEDs :
– emissores de superfície (+ utilizados );
– emissores de borda;
• Em determinadas aplicações, dissipadores de calor são utilizados
para reduzir o auto-aquecimento do dispositivo .
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72.
O LASER
O LASER
• O laser semicondutor é aplicado em sistemas de
comunicação por fibras ópticas;
• Constituídos por arseneto de gálio em combinação com
outros elementos;
• Apresentam maior potência, menor largura espectral -
indicado para fibras com núcleos menores (monomodo) e
para altas velocidades;
• Nos LASERS os fótons refletem dentro do ILD gerando
novos fótons (um elétron livre recombina-se com uma
lacuna), havendo um ganho ou amplificação, gerando um
feixe de luz estreito e forte;
• Comprimentos de onda de 1310 e 1550 nm.
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73.
Os LASERS do tipo VCSEL
Os LASERS do tipo VCSEL
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74.
Modulação
Modulação
• Transmissão de um sinal com mudanças de amplitude,
freqüência ou fase;
• Em sistemas de comunicação por fibras, temos :
– Modulação AM ou FM = CATV (tonalidade da luz);
– Modulação PCM = Redes Locais (on / off );
• Tanto na modulação analógica como na digital, o
transmissor óptico (LED ou ILD) transmite o sinal pela
variação de potência óptica de saída.
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75.
Multiplexação
• Envio de 2 ou mais canais de informação
simultâneamente no mesmo meio de transmissão;
• Em Fibras Ópticas são utilizados 3 tipos de
multiplexação :
– TDM - Time Division Multiplexing;
– FDM- Frequency Division Multiplexing;
– WDM - Wavelength Division Multiplexing.
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76.
• FDM - vários canais são multiplexados em um único canal pela associação
de cada um deles a uma portadora diferente.
• TDM - vários canais são multiplexados num único pela
associação de cada canal a um intervalo de tempo diferente.
– Apenas utilizado com sinais digitais (PCM);
– Necessita de menor potência de transmissão;
– Distâncias entre 30 e 40 km, (10 e 20 km) para sinais analógicos;
– Melhor repetição (menor ruído, maior largura de Banda);
– Maior aplicabilidade entre fabricantes (Sistemas PDH, SDH, SONET etc).
Multiplexação
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77.
• WDM - multiplexa canais de luz em uma única
fibra óptica utilizando várias fontes de vários
comprimentos de onda com portadora óptica em
um comprimento de onda diferente, carregando
vários canais elétricos já multiplexados com
técnicas FDM ou TDM. O WDM oferece um outro
nível de multiplexação para sistemas de fibras
ópticas, que sistemas puramente elétricos
não possuem.
Multiplexação
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78.
Multiplexação WDM
Multiplexação WDM
T
T
R
R
R
R
T
T
Duplex
Duplex
Tx
Tx Rx
Rx
Tx
Tx
Tx
Tx Rx
Rx
Rx
Rx
Multiplexer
Multiplexer Demultiplexer
Demultiplexer
Fibra
Fibra Óptica
Óptica
(Wavelength Division Multiplexing):
WDM
O TDM e o FDMsão utilizados em etapas
da transmissão onde os sinais todavia
são elétricos. O WDM multiplexa
canais de luz numa única fibra óptica,
utilizando-se de varias fontes de luz em
côres diferentes ( comprimentos de onda ).
Cada comprimento irá levar sinais elétricos
previamente multiplexadoscom técnicas
como FDM ou TDM.
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79.
Capítulo 5
Atenuação e
Dispersão em Fibras
Ópticas
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80.
Atenuação em Fibras Ópticas
Atenuação em Fibras Ópticas
Atenuação : Perda de potência óptica do sinal devido a
absorção de luz pela CASCA e imperfeições do material sílica.
850 1300 1550
1310
Comprimentode Onda (nm)
Atenuação 850nm – 3,5 dB/Km
Atenuação 1310nm - 1,0 dB/Km
Atenuação 1550nm - 1,0 dB/Km
Dados
Dados : 850nm - 1300nm
: 850nm - 1300nm
Telefonia
Telefonia e CATV : 1310 e 1550nm
e CATV : 1310 e 1550nm
Multimodo
Multimodo: 850 nm e 1300nm
Monomodo
Monomodo: 1310 nm / 1550nm
AtenuaçãodB/Km
2,8
1,0
0,25
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81.
Atenuação em Fibras Ópticas
Atenuação em Fibras Ópticas
Perdas Dispersivas Rayleigh: causado por variações
pequenas e aleatórias, na densidade e por
concentração do vidro.
Mudanças no índice de refração
Luz
transmitida
Luz dispersa
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82.
Perdas Dispersivas na Curvatura: causadas pela luz que
atinge a fronteira do núcleo com a casca em um ângulo
menor do que ângulo crítico.
f1 f2
f2 < f1 < fc
luz
dispersa
Macrocurvatura: raio de curvatura >> diâmetro da Fibra
core
d
clad
r >>d
2a
Perda de macrocurvatura:
depende do comprimento de onda
• Empacotamento das fibras nos cabos;
• Manobra das fibras nas caixas de emenda e nos
painéis de distribuição.
Atenuação em Fibras Ópticas
Atenuação em Fibras Ópticas
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83.
núcleo e
casca
coating 3 m
Perdas de microcurvatura:
Fibra Multimodo: não dependem do comprimento de onda.
Fibra Monomodo: dependem do comprimento de onda.
• Tensão induzida pelo revestimento durante a manufatura;
• Empacotamento das fibras no cabo;
• Expansão e contração durante o ciclo de temperatura.
Perdas Dispersivas na Curvatura:
causadas pela luz que atinge a fronteira do núcleo com a casca
em um ângulo menor do que ângulo crítico.
Atenuação em Fibras Ópticas
Atenuação em Fibras Ópticas
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84.
Dispersão em Fibras Ópticas
Dispersão em Fibras Ópticas
Dispersão: Responsável pela limitação da capacidade de
transmissão da fibra óptica, significa um alargamento no
tempo do pulso óptico, resultando numa superposição de
diversos pulsos do sinal transmitido.
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85.
Dispersão x comprimento de onda
Dispersão x comprimento de onda
banda
banda dos
dos amplificadores
amplificadores
ópticos dopados
ópticos dopados a
a érbio
érbio
( 1530 - 1565 )
( 1530 - 1565 )
Fibra
Fibra “NZD” (
“NZD” ( baixa dispersão na região
baixa dispersão na região de
de amplificação
amplificação )
)
Fibra Monomodo
Fibra Monomodo
Dispersão achatada
Dispersão achatada
Fibra Monomodo
Fibra Monomodo
Dispersão Deslocada
Dispersão Deslocada
Fibra Multimodo
Fibra Multimodo
padrão
padrão e
e monomodo
monomodo
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86.
Fibra Multimodo
Não conseguem suportar transmissões a 10 Gbps
1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
Fibra Convencional - 50 ou 62,5 micron
10 Gbps
Laser
Detector
Núcleo
Cladding
Dispersão em Fibras Ópticas
Dispersão em Fibras Ópticas
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87.
Recomendações EIA/TIA 568-A
Recomendações EIA/TIA 568-A
Valores dos Parâmetros do Cabo Multimodo 62,5/125 m.
Comp. de Onda- (m) Máx. Atenuação (dB/Km) Largura de Banda (MHz.Km)
850 3,5 160
1300 1,5 500
Valores dos Parâmetros do Cabo Monomodo.
omp. de Onda- (m) Máx. Atenuação (dB/Km)-Cabo
Externo
Máx. Atenuação (dB/Km)-Cabo
Interno
1310 0,5 1,0
1550 0,5 1,0
850 / 1300 = Fibras MULTIMODO
850 / 1300 = Fibras MULTIMODO
1310 / 1550 = Fibras MONOMODO
1310 / 1550 = Fibras MONOMODO
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88.
Capítulo 6
Terminações
Ópticas
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89.
Terminações Ópticas
Terminações Ópticas
Ferrolho
Face polida
Carcaça
Capa ou bota
Conector ST
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90.
TX RX
Perdas de inserção :
Quantidade de potência óptica
perdida quando o sinal óptico
atravessa uma conexão .
conectores SM = 0,2dB a 0,4dB
conectores MM = 0,3dB a 0,5dB
Terminações Ópticas - Perdas
Terminações Ópticas - Perdas
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91.
TX RX Perda de Retorno:
É a medida do nível de potência
óptica que é refletida na interface
fibra-fibra, retornando esta luz para a
fonte luminosa.
Terminações Ópticas - Perdas
Terminações Ópticas - Perdas
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92.
Terminações Ópticas
Terminações Ópticas
Utilizados em extensões ópticas, cordões ópticos e multi-cordões
Zip Cord
Duo Fiber
Duo Fiber
Tipos de polimento;
Perda de retorno;
Perda de inserção;
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93.
Tipos de polimento :
PC ( Physical Contact ):
FLAT ( plano ) :
APC ( Angled Physical Contact ) :
SPC ( Super Physical Contact ) :
Conectores com polimento PC
possuem melhor resposta em perda
de retorno e inserção.
O polimento APC é utilizado em casos
onde a transmissão é em GHz. A
perda de retorno é de 50 dB à 70 dB e a
de inserção menor do que 0,3dB.
Conectores Ópticos - Polimento
Conectores Ópticos - Polimento
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94.
Os conectores com geometria PLANA podem ser
conectados entre sí ou entre PC’s;
Os conectores com geometria PC, podem ser
conectados entre sí, PC, SPC o UPC;
Os conectores com geometria APC são compatíveis
apenas entre sí .
Aplicações:
Interconexão de sistemas ópticos para telecomunicações;
Interconexão de sistemas ópticos para LAN’s;
Equipamentos ópticos de medição para CATV .
Conectores Ópticos - Polimento
Conectores Ópticos - Polimento
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95.
Tipos de Polimentos - Plano
Tipos de Polimentos - Plano
F IB R A Ó P T I C A
F E R R O L H O
S U P E R F Í C I E
P O L I D A
P O L I M E N T O P L A N O
A superfície polida do ferrolho forma um plano perpendicular a fibra.
Este tipo de polimento é utilizado principalmente em redes de dados
(multimodo).
Características ópticas:
Perda de Inserção, ou atenuação, máxima: - 0,70 dB
Perda de Retorno, ou reflectância, mínima: - 15 dB
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96.
- A superfície do ferrolho é polida sobre uma base macia, de modo
que o desgaste progressivo da cerâmica forme uma superfície
convexa (fibra ocupa o ápice). Este tipo de polimento é utilizado em
conectores aplicados a redes de dados e a sistemas de telefonia de
baixa capacidade.
Características ópticas:
o Perda de Inserção, ou atenuação, máxima: - 0,50 dB
o Perda de Retorno, ou reflectância, mínima: - 25 dB
F IB R A Ó P T I C A
F E R R O L H O
S U P E R F Í C I E
P O L I D A
P O L I M E N T O C O N V E X O ( P C )
Tipos de Polimentos – PC (Convexo)
Tipos de Polimentos – PC (Convexo)
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97.
Tipos de Polimentos – SPC
Tipos de Polimentos – SPC
Polimento Convexo Super
Polimento Convexo Super
Este polimento segue a mesmas características do polimento
PC, porém com maior grau de acabamento.
Utilizado em sistemas de telefonia de alta capacidade não
muito sensíveis ao retorno do sinal óptico.
Características ópticas:
Perda de Inserção, ou atenuação, máxima: - 0,35 dB
Perda de Retorno, ou reflectância, mínima: - 35 dB
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98.
Tipos de Polimentos – UPC
Tipos de Polimentos – UPC
Polimento Convexo Ultra
Polimento Convexo Ultra
Também segue a mesmas características do polimento
SPC, porém com grau de acabamento ainda mais
apurado.
Este polimento é utilizado em conectores aplicados a
sistemas de alta capacidade, sensíveis ao retorno do
sinal óptico.
Características ópticas:
Perda de Inserção, ou atenuação, máxima: - 0,30 dB
Perda de Retorno, ou reflectância, mínima: - 40 dB
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99.
-
F IB R A Ó P T IC A
P O L IM E N T O E M Â N G U L O ( A P C )
F E R R O L H O
S U P E R F ÍC IE
P O L ID A
8 o
Tipos de Polimentos – APC
Tipos de Polimentos – APC
Polimento Angular
Polimento Angular
Além da convexidade a superfície do ferrolho é construída de forma a ter
uma angulação de 8 graus em relação ao plano de polimento.
Aplicados em sistemas de alta capacidade, sensíveis ao retornodo sinal
óptico ou que utilizam o retorno do sinal na sua operação, como CATV e
sistemas de Cable Modem.
Características ópticas:
Perda de Inserção, ou atenuação, máxima: - 0,25 dB
Perda de Retorno, ou reflectância, mínima: - 55 dB
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100.
DC LC
MT-RJ SC-Duplex
VF-45
OptiJack
Tipos de Conectores
Tipos de Conectores
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101.
MTRJ
LC
FC
Tipos de Conectores
Tipos de Conectores
VF-45
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102.
SC
Tipos de Conectores
Tipos de Conectores
OptiJack SC-DC
MU NTT
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103.
E2000
ESCOM
D4
FDDI
ST
Tipos de Conectores
Tipos de Conectores
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104.
Capítulo 7
Instalação de Cabos
Ópticos
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105.
Instalação de cabos ópticos
Instalação de cabos ópticos
Instalação INTERNA:
- com cordões conectorizados;
- DIO - Distribuidores Internos Ópticos.
Instalação EXTERNA;
- em bandeijas ou canaletas;
- subterrânea em dutos;
- subterrânea enterrado;
- aérea (auto-suportados ou espinado).
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106.
Instalação de cabos ópticos
Instalação de cabos ópticos
• Verificar as bobinas dos cabos ópticos visualmente e com o OTDR,
garantindo sua confiabilidade no transporte e desembarque;
• Tracionar os cabos ópticos por meio de dispositivos especiais
e com monitoração por dinamômetros;
• Considerar sempre que o raio de curvatura mínimo durante a
instalação é de 40 vezes o diâmetro do cabo e 20 vezes na
acomodação ( atentar ao valor da carga máxima de tracionamento para
cada tipo de cabo, nos catálogos da Furukawa );
• As sobras de cabos devem ser dispostas em forma de 8,
considerando-se o raio mínimo de curvatura do cabo em uso;
• Cada lançamento do cabo Multimodo não deve exceder a 2000m;
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107.
• Não utilizar produtos químicos para facilitar o lançamento dos cabos;
• Em instalações externas, aplicar cabos apropiados para este fim (loose);
• Evitar fontes de calor (temp. máx. 60 graus centígrados) e instalação na
mesma infra-estrutura junto com cabos de energia ou aterramento;
• Desencapar os cabos somente nos pontos (terminação e emendas);
• Em caixas de passagem deixe pelo menos uma volta de cabo óptico
rodando as laterais da caixa, para necessidade estratégica;
• Nos pontos de emenda deixar no mínimo 03 metros de cabo óptico em
cada extremidade para a execução das emendas.
Instalação de cabos ópticos
Instalação de cabos ópticos
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108.
Instalação subterrânea
Instalação subterrânea
Com o auxílio de dispositivos especiais ;
Com o auxílio de dispositivos especiais ;
Manualmente;
Manualmente;
Guincho;
Guincho;
Sopro.
Sopro.
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109.
Instalação subterrânea
Instalação subterrânea
•Utilização de destorcedor
Utilização de destorcedor
para evitar torções no cabo
para evitar torções no cabo
óptico;
óptico;
•Cabo guia.
Cabo guia.
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110.
Tecnologia do sopro
Bomba de ar
Dispositivo de
puxamento
Instalação subterrânea
Instalação subterrânea
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111.
Infra-estrutura
Tipos de dutos utilizados
Instalação subterrânea
Instalação subterrânea
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112.
Infra-estrutura
Instalação subterrânea
Instalação subterrânea
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113.
Instalação aérea
Instalação aérea
Espinado ou ;
Espinado ou ;
Auto-Suportado ;
Auto-Suportado ;
- Suspensão
- Suspensão
- Ancoragem
- Ancoragem
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114.
Conjuntos de Suspensão e Ancoragem para
Conjuntos de Suspensão e Ancoragem para
Cabos Auto Suportado
Cabos Auto Suportado
Conjunto de ferragens e acessórios necessários
à suspensão e ancoragem de cabos ópticos
aéreos auto-sustentáveis. Podem ser montados
em postes circulares ou retangulares (tipo “T”)
através de abraçadeiras ajustáveis para poste
(BAP).
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115.
Conjuntos de Suspensão - Componentes
Conjuntos de Suspensão - Componentes
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116.
Conjuntos de Suspensão - Componentes
Conjuntos de Suspensão - Componentes
Grampo de Suspensão
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117.
Grampo de Ancoragem
Conjuntos de Ancoragem
Conjuntos de Ancoragem
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118.
Puxamento
Puxamento
Lançamento de cabo
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119.
Lançamento de cabo
Puxamento
Puxamento
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120.
Acessórios de Fixação
Acessórios de Fixação
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121.
Acessórios de Fixação
Acessórios de Fixação
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122.
Caixas de Emenda Óptica
Caixas de Emenda Óptica
Destinadas à emendas de cabos ópticos
aéreos auto sustentados, espinados em
cordoalha ou diretamente enterrados. São
utilizadas geralmente como acessórios de
transição entre o cabo e o receptor óptico, para
derivação de cabos ópticos para efeito de
desmembramento de rotas, ou para
armazenamento de reserva técnica de fibra
óptica.
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123.
Caixa de Emenda Óptica Fosc 100
Caixa de Emenda Óptica Fosc 100
Aplicação
• Utilização em redes aéreas, subterrâneas ou
diretamente enterrada.
Modelo BM - capacidade
até 48 emendas
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124.
Caixa de Emenda Óptica Fosc 100
Caixa de Emenda Óptica Fosc 100
Fixação Subterrânea
Fixação em Poste
Fixação em Cordoalha
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125.
Instalação aérea
Instalação aérea
Disposição Final
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126.
Capítulo 8
Instalação de
Acessórios Ópticos
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127.
Acessórios ópticos
Acessórios ópticos
Cordões ópticos;
1,5 e 2,5 metros
Extensões ópticas
ou pig-tails;
Zip Cord
Duo Fiber
Duo Fiber
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128.
Distribuidor Interno Óptico - DIO
Distribuidor Interno Óptico - DIO
Distribuidor Interno Óptico ou DIO
- Armazena emendas ;
- Possui “adaptadores ópticos”
para encaixe das conexões ;
- Conecta “pig-tails” em cordões ;
- Armazena sobras de cabos ópticos ;
- Acomoda 06 / 12 / 18 ou 24 fibras ;
- Fixação em RACK’s ;
- Altura de 01 U ( 44,45mm ) .
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129.
Solução integrada para LAN’s
Solução integrada para LAN’s
DIO
CABO FIBRA ÓPTICA
CORDÃO e
EXTENSÃO
ÓPTICA
CORDÃO e
EXTENSÃO
ÓPTICA
Bloqueio
Óptico
CABO ÓPTICO
EXTERNO
HUB
SWITCH
PATCH PANEL
Aplicando Passivos
Ópticos
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130.
Bloqueio óptico – FISA OPTIC-BLOCK
Bloqueio óptico – FISA OPTIC-BLOCK
Aplicação:
Sistemas de Cabeamento Estruturado para cabeamento horizontal ou secundário,
uso interno, para proteção e acomodação das emendas de fibras ópticas.
Descrição
•Possuem quatro acessos (diâmetro útil de
13mm) para entrada de cabos e/ou
extensões ópticas.
• Possuem dimensões reduzidas:
- Modelo Metálico: 174 x 95 x 34 mm
- Modelo Plástico: 168 x 97 x 55 mm
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131.
Capítulo 9
Emendas Ópticas
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132.
• A decapagem pode ser também executada por
processos químicos, mas deve-se certificar de que o
produto não contamine a fibra óptica.
Emendas ópticas
Emendas ópticas
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133.
• O processo de limpeza deve ser feito utilizando-se
gaze ou papel de limpeza embebidos em álcool
com baixa concentração de água;
• A limpeza deve sempre ser executada na direção da
base da fibra decapada para a extremidade da fibra.
Emendas ópticas
Emendas ópticas
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134.
Emendas ópticas
Emendas ópticas
• O processo de clivagem da extremidade da fibra
óptica corresponde ao corte reto da mesma, de modo
a obter-se a máxima aproximação das fibras durante
a execução da emenda, ou permitir uma melhor
emissão ou captação do sinal óptico pela fibra.
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135.
Emendas Ópticas
Emendas Ópticas - mecânicas
- mecânicas
Limpeza;
Decapagem;
Clivagem;
Processo Mecânico:
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136.
parâmetros críticos
Núcleo
Cáscara
Núcleo
Cáscara
Núcleo
Cáscara
Diâmetro do núcleo
( 9 µm ± 10 % )
Não Concentricidade
Diâmetro do Núcleo / Casca
( menor ou igual a 1 µm )
Não Circularidade
( menor ou igual a 2% )
Processo de Emenda por Fusão
Processo de Emenda por Fusão
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137.
Alinhamento lateral
parâmetros críticos
Processo de Emenda por Fusão
Processo de Emenda por Fusão
Distanciamento entre fibras
Alinhamento angular
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138.
Fusão de Fibras ópticas
S - 199
S - 175
S - 148
S - 174
Processo de Emenda por Fusão
Processo de Emenda por Fusão
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139.
Processo de Emenda por Fusão
Processo de Emenda por Fusão
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140.
Processo de Emenda por Fusão
Processo de Emenda por Fusão
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141.
Capítulo 10
Certificação e Testes
em Fibras Ópticas
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142.
Medições em fibras ópticas
Medições em fibras ópticas
• Finalidade das medições:
– fornecer dados necessários aos projetistas de
sistemas de comunicação óptica;
– Controle de qualidade em processo de
manufatura;
– instalação e manutenção de cabeação óptica;
– definição de características das fibras ópticas.
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143.
• As medições podem ser de dois tipos:
– de laboratório;
– de campo;
• Basicamente, dois equipamentos são utilizados
para medições ópticas:
– POWER METER;
– OTDR (Optical Time Domain Reflectometry).
Medições em fibras ópticas
Medições em fibras ópticas
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144.
Medições com Power Meter e OTDR
Medições com Power Meter e OTDR
Fonte
Fonte
de
de luz
luz
Medidor
Medidor de
de
potência
potência
Fibra óptica
Fibra óptica
em
em teste
teste
OTDR
OTDR
OTDR
OTDR
Fibra
Fibra de
de
lançamento
lançamento
Fibra
Fibra sob
sob
medida
medida
V-groove
V-groove
Indicado para LAN’s
Indicado para lances
longos (CATV / TELES )
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145.
Medições com o Power Meter
Medições com o Power Meter
Mede-se a potência do sinal que chega na extremidade
do lance, já descontada as perdas pelas conexões
das pontas do equipamento.
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146.
Multimodo Monomodo
( interno )
Monomodo
( externo )
Comprimentos de onda ( nm )
850 3,5 - - - - - -
1310 1,5 1,0 0,5
1550 - - - 1,0 0,5
MULTIMODO MULTIMODO MONOMODO MONOMODO
típico máximo típico máximo
ST 0,3 0,5 0,3 0,8
FDDI 0,3 0,7 0,3 0,8
SMA 906 0,8 1,8 - - - - - -
SMA 905 0,9 1,5 - - - - - -
Bicônico 0,7 1,4 0,7 1,3
Mini BNC 0,5 1,0 - - - - - -
D4 PC - - - - - - 0,3 0,8
FC PC - - - - - - 0,3 0,8
SC PC 0,3 0,5 0,3 0,5
EMENDAS MULTIMODO MULTIMODO MONOMODO MONOMODO
médio máximo médio máximo
FUSÃO 0,15 0,3 0,15 0,3
MECÂNICA 0,15 0,3 0,2 0,3
perdas típicas por
PAR de conectores
(dB)
perdas típicas em
emendas
(dB)
perdas típicas
em cabos ópticos
(dB/km)
Perdas típicas envolvidas em comunicação
Perdas típicas envolvidas em comunicação
óptica
óptica
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147.
Medições com o OTDR
Medições com o OTDR
OTDR
OTDR
OTDR
OTDR
Fibra
Fibra de
de
lançamento
lançamento
Fibra
Fibra sob
sob
medida
medida
V-groove
V-groove
Acoplar o OTDR à bobina de lançamento (aprox.500 m)
e esta ao lance a ser medido.
O ideal são lances longos > 800 m
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148.
Tela do OTDR
Tela do OTDR
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149.
Medições com OTDR
Medições com OTDR
Perda em emendas
Perda em emendas
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150.
Medições com OTDR
Medições com OTDR
Perda em emendas
Perda em emendas
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151.
Muito
Obrigado
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