Cabeamento Estruturado Meios pticos de Transmisso Fibra ptica

Cabeamento Estruturado Meios Ópticos de Transmissão: Fibra Óptica Prof. César Augusto cesarfreitas@gmail. com http: //cesarfreitas. wordpress. com

Meios Ópticos de Transmissão • • • Fundamentos Tipos Conectores Largura de banda Perda Redes de fibras ópticas Narinder Singh Kapany Inventor da Fibra Óptica

Meios Ópticos de Transmissão • Meio de transmissão feito de vidro ultrapuro, plástico ou outro isolante elétrico (material com alta resistência ao fluxo de corrente elétrica • Seu diâmetro é extremamente fino (comparado a um fio de cabelo) A fibra óptica transmite informações através de sinais luminosos em vez de sinais elétricos A idéia é simples: luz transmitida indica um valor “ 1” e luz não transmitida, um valor “ 0” • •

Meios Ópticos de Transmissão • É constituída por um núcleo central em vidro envolvida por um revestimento (casca). Tudo isso é envolvido por um material protetor (capa externa ou revestimento primário)

Meios Ópticos de Transmissão A base da fibra consiste em duas regiões: • Núcleo por onde passa a luz • Casca que envolve o núcleo • O índice de refração (n) do núcleo tem que ser maior que o da casca para poder ocorrer a reflexão total da luz •

Meios Ópticos de Transmissão • Refração: é a mudança na direção de uma onda ao atravessar a fronteira entre dois meios com diferentes índices de refração

Meios Ópticos de Transmissão • Tipos • Existem 2 tipos de fibras ópticas • Fibra Multimodo: MMF (Multiple Mode Fiber) • Fibra Monomodo: SMF (Single Mode Fiber)

Meios Ópticos de Transmissão • Fibra Multimodo • Características • Baixo custo, quando comparado a outro tipo de fibra • Não só da fibra em si, mas de todos os materiais agregados: conectores, regeneradores, etc • O núcleo sendo de grande diâmetro torna mais fácil o alinhamento: no caso de emendas, conectores, etc • Por serem mais baratas, são as mais utilizadas em redes locais • Geralmente é usado o LED como fonte de geração de sinal

Meios Ópticos de Transmissão Fibra Multimodo • Apresentam vários feixes de luz em diferentes ângulos de incidência • • Divide-se em duas categorias: • Multimodo Índice Degrau • Multimodo Índice Gradual

Meios Ópticos de Transmissão Fibra Multimodo • Multimodo Índice Degrau • • O núcleo é construído de forma que a propagação da luz ao longo da fibra irá seguir diferentes caminhos • Dessa forma, o receptor terá que detectar a informação correta e eliminar os sinais duplicados. • Quanto maior a distância, maior esse problema

Meios Ópticos de Transmissão • Fibra Multimodo • Multimodo Índice Gradual • É uma evolução da fibra multimodo de índice Degrau • Projetada para prover melhor propagação dos feixes de luz • Os feixes chegam ao mesmo tempo no receptor

Meios Ópticos de Transmissão • • • Fibra Monomodo Tem diâmetro menor que a multimodo (normalmente de 3µm a 8µm) A luz propaga em um único feixe Vantagens: alcança distância maiores sem a necessidade de repetição comparadas a multimodo Taxa de transmissão muito altas (160 Gbps) quando comparadas a multimodo

Meios Ópticos de Transmissão Multimodo x Monomodo Ítem Multimodo Monomodo Fonte LED ou Laser Atenuação Alta Baixa Velocidade Baixa Alta Custo Baixo Alto Durabilidade Alta Menor

Meios Ópticos de Transmissão Estrutura de Encapsulamento • Existem 2 tipos: • Tight Buffer: indicada para ambiente interno • Possui fibras de aramidas para proteger a fibra de microfissuras na passagem de dutos e dobras de cabos •

Meios Ópticos de Transmissão • • Estrutura de Encapsulamento Loose Buffer • Ideal para ambientes externos • Fibra acondicionada em tubos plásticos ou metálicos preenchidos com gel • Proporciona maior proteção da fibra contra variações de temperatura

Meios Ópticos de Transmissão Conectores • São componentes passivos utilizados para conectar facilmente fibras ópticas entre si e com interfaces ativas e passivas em LANs e WANs. •

Meios Ópticos de Transmissão Conectores • São requisitos de qualidade para a montagem de conectores: • • Alinhamento preciso do conector com o núcleo da fibra Alta estabilidade mecânica • Atenuações menores possíveis (baixas perdas por inserção e por retorno) •

Meios Ópticos de Transmissão Conectores • Há vários tipos de conectores no mercado • Variam no formato e forma de fixação • Os mais comuns: • • ST • LC • SC • MT-RJ

Meios Ópticos de Transmissão • Conectores • ST (Straight Tip) • Conector mais antigo • Muito popular em fibras multimodo • Possui corpo metálico • Utilizado em DIO (Distribuidor Interno Óptico)

Meios Ópticos de Transmissão • Conectores • LC (Lucent Conector) • Desenvolvido pela empresa Lucent • Bastante popular, sobretudo em fibras Monomodo

Meios Ópticos de Transmissão • Conectores • SC (Standard Connector) • Um dos padrões mais utilizados • Tanto em fibras monomodo como multimodo

Meios Ópticos de Transmissão • Conectores • MTRJ (Mechanical Transfer Registered Jack) • Utiliza um ferrolho quadrado • Com dois orifícios para combinar as duas fibras em um único conector • É basicamente usado em switches

Meios Ópticos de Transmissão • Transmissores Ópticos • Responsáveis por converter sinais elétricos em sinais ópticos que irão trafegar na fibra • Pode ser de dois tipos: • LED (Diodo Emissor de Luz) • Diodo LASER

Meios Ópticos de Transmissão • Receptores ópticos (fotodetectores) • Responsáveis por converter sinais ópticos recebidos pela fibra em sinais elétricos • O mais usado: • Fotodiodo

Meios Ópticos de Transmissão • Transceptores (Transceivers) • Converte os sinais ópticos recebidos através do cabo em sinais elétricos que são enviados ao switches e vice-versa • Apesar do pequeno tamanho, o transceiver são quase sempre os componentes mais caros ao criar um link de fibra

Meios Ópticos de Transmissão • Emendas Ópticas • Consiste em uma junção permanente ou temporária de dois ou mais segmentos de fibras • Primeiramente a fibra é limpa com álcool isopropílico • Depois ela é clivada (sofre corte de 90º) • Por fim ela sobre o processo de fusão

Meios Ópticos de Transmissão • Perdas no cabeamento óptico • Causadas tipicamente por atenuação e dispersão do sinal • Fabricantes costuma informar a perda (atenuação) em uma unidade chamada d. B/Km (decibéis por kilômetro) • Causas • Absorção do sinal • Espalhamento • Atenuações em emendas e conectores

Meios Ópticos de Transmissão • Principais Vantagens da Fibra Óptica • • • Maiores distâncias de transmissão Maior capacidade de largura de banda (75 Tbps) Não afetado pela EMI Não sofre o efeito crosstalk Baixa atenuação Alto nível de segurança (difícil de “grampear”)

Meios Ópticos de Transmissão • Desvantagens • Cara para curtas distâncias • Requer instaladores altamente qualificados • Fragilidade mecânica

Meios Ópticos de Transmissão REFERÊNCIAS: GIOZZA, WILLIAM FERREIRA; CONFORTI, EVANDRO; WALDMAN, HÉLIO. FIBRAS ÓPTICAS: TECNOLOGIA E PROJETO DE SISTEMAS. RIO DE JANEIRO: EMBRATEL; SÃO PAULO: MAKRON, 1991. DERFLER, FRANK J. ; FREED, LES. TUDO SOBRE CABEAMENTO DE REDES. RIO DE JANEIRO: CAMPUS, 1994. TABINI, RICARDO; NUNES, DANIZARD. FIBAS ÓPTICAS. SÃO PAULO: ÉRICA, 1990.