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Fibra óptica, ou fibra óptica, refere-se ao meio e à tecnologia associados à transmissão de informações como pulsos de luz ao longo de um fio ou fibra de vidro ou plástico. Um cabo de fibra óptica pode conter um número variável dessas fibras de vidro — de algumas até algumas centenas. Ao redor do núcleo da fibra de vidro, há outra camada de vidro chamada revestimento. Uma camada conhecida como tubo de proteção protege o revestimento, e uma camada de revestimento atua como a camada protetora final para cada fio.
Como funciona a fibra óptica
A fibra óptica transmite dados na forma de partículas de luz — ou fótons — que pulsam através de um cabo de fibra óptica. O núcleo da fibra de vidro e o revestimento têm, cada um, um índice de refração diferente que curva a luz incidente em um determinado ângulo. Quando os sinais de luz são enviados através do cabo de fibra óptica, eles refletem no núcleo e no revestimento em uma série de saltos em zigue-zague, aderindo a um processo chamado reflexão interna total. Os sinais de luz não viajam à velocidade da luz devido às camadas de vidro mais densas, viajando cerca de 30% mais devagar que a velocidade da luz. Para renovar, ou amplificar, o sinal ao longo de sua jornada, a transmissão por fibra óptica às vezes requer repetidores em intervalos distantes para regenerar o sinal óptico, convertendo-o em um sinal elétrico, processando esse sinal elétrico e retransmitindo o sinal óptico.
Tipos de cabos de fibra óptica
Fibra multimodo e fibra monomodo são os dois principais tipos de cabo de fibra óptica . A fibra monomodo é usada para distâncias maiores devido ao menor diâmetro do núcleo de fibra de vidro, o que diminui a possibilidade de atenuação — a redução na intensidade do sinal. A abertura menor isola a luz em um único feixe, o que oferece uma rota mais direta e permite que o sinal percorra distâncias maiores. A fibra monomodo também possui uma largura de banda consideravelmente maior do que a fibra multimodo. A fonte de luz usada para a fibra monomodo é normalmente um laser. A fibra monomodo geralmente é mais cara porque requer cálculos precisos para produzir a luz do laser em uma abertura menor.
A fibra óptica multimodo é usada para distâncias mais curtas porque a abertura maior do núcleo permite que os sinais de luz ricocheteiem e reflitam mais ao longo do caminho. O diâmetro maior permite que vários pulsos de luz sejam enviados pelo cabo simultaneamente, o que resulta em maior transmissão de dados. Isso também significa que há maior possibilidade de perda, redução ou interferência de sinal. A fibra óptica multimodo normalmente usa um LED para gerar o pulso de luz.
Embora os cabos de cobre tenham sido a escolha tradicional para telecomunicações, redes e conexões por cabo durante anos, a fibra óptica tornou-se uma alternativa comum. A maioria das linhas de longa distância das companhias telefônicas agora é feita de cabos de fibra óptica. A fibra óptica transporta mais informações do que o fio de cobre convencional, devido à sua maior largura de banda e velocidades mais rápidas. Como o vidro não conduz eletricidade, a fibra óptica não está sujeita a interferências eletromagnéticas e as perdas de sinal são minimizadas.
Além disso, os cabos de fibra óptica podem ser submersos em água e são utilizados em ambientes de maior risco, como cabos submarinos. Os cabos de fibra óptica também são mais resistentes, finos e leves do que os cabos de cobre e não precisam de manutenção ou substituição tão frequentes. No entanto, os cabos de cobre costumam ser mais baratos do que os de fibra óptica e já são instalados em muitas áreas onde os cabos de fibra óptica ainda não foram implantados. A fibra de vidro também requer mais proteção dentro de um cabo externo do que o cobre, e a instalação de novos cabos exige muita mão de obra, como normalmente acontece com qualquer instalação de cabos.
Usos da fibra óptica
Redes de computadores são um caso comum de uso de fibra óptica, devido à sua capacidade de transmitir dados e fornecer alta largura de banda. Da mesma forma, a fibra óptica é frequentemente usada em radiodifusão e eletrônica para fornecer melhores conexões e desempenho.
As indústrias militar e espacial também utilizam a fibra óptica como meio de comunicação e transferência de sinais, além de sua capacidade de fornecer detecção de temperatura. Os cabos de fibra óptica podem ser benéficos devido ao seu peso mais leve e tamanho menor.
A fibra óptica é frequentemente utilizada em diversos instrumentos médicos para fornecer iluminação precisa. Ela também possibilita cada vez mais o uso de sensores biomédicos que auxiliam em procedimentos médicos minimamente invasivos. Como a fibra óptica não está sujeita a interferência eletromagnética, é ideal para diversos exames, como ressonâncias magnéticas. Outras aplicações médicas da fibra óptica incluem imagens de raios X, endoscopia, fototerapia e microscopia cirúrgica.
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