Uma fibra óptica é composta basicamente de material dielétrico (em geral, sílica ou plástico), segundo uma longa estrutura cilíndrica, transparente e flexível, de dimensões microscópicas comparáveis às de um fio de cabelo.
A estrutura cilíndrica básica da fibra óptica é formada por uma região central, chamada de núcleo, envolta por uma camada, também de material dielétrico, chamada casca, como mostrado na figura abaixo. A secção em corte transversal mais usual do núcleo é a circular, porém fibras ópticas especiais podem ter um outro tipo de secção (por exemplo, elíptica).
A composição da fibra óptica, com material de índice de refração ligeiramente inferior ao do núcleo, oferece condições à propagação de energia luminosa através do seu núcleo. A fibra óptica propaga luz por reflexões sucessivas.
A capacidade de transmissão (banda passante) de uma fibra óptica é função do seu comprimento, da sua geometria e do seu perfil de índices de refração. Existem duas classes principais de fibras: monomodo e multimodo.
A atenuação em fibras ópticas é causada por múltiplas fontes. Nelas existem regiões espectrais (janelas de transmissão) onde a atenuação é mínima.
As fibras ópticas, devido as suas características, apresentam algumas vantagens em relação aos suportes físicos de transmissão convencionais, tais como o par trançado e o cabo coaxial. Estas são as seguintes:
As fibras ópticas tem sido uma alternativa superior aos satélites em sistemas de transmissão a longa distância caracterizados por um grande tráfego ponto-a-ponto. Por outro lado, em aplicações multiponto, como aplicações de difusão de TV, os satélites são a melhor alternativa.
O uso das fibras ópticas também possue algumas desvantagens em relação aos suportes de transmissão convencionais:
Em razão das dimensões envolvidas, a instalação de fibras ópticas exige o uso de técnicas sofisticadas e de muita precisão, a fim de limitar as perdas de acoplamento. A junção ponto-a-ponto de dois ou mais segmentos de fibra óptica pode ser realizada de modo permanente através de emendas ou por meio de conectores mecânicos de precisão. As junções multiponto utilizam-se de acopladores de diversos tipos.
Os sistemas de transmissão por fibras ópticas podem ser classificados segundo algumas características básicas. Estas características estão associadas às aplicações dos sistemas ou à especificidade de alguma técnica, configuração ou dispositivo utilizado pelo sistema. Tipos de sistemas:
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