A diferença entre os tipos de cabo de fibra ótica

Quais são os três tipos de cabos de fibra disponíveis nas redes empresariais atualmente?

Atualmente, existem três tipos de cabos de fibra ótica nas redes empresariais: multimodo, monomodo e multimodo otimizados para laser. Qual o cabo de fibra ótica melhor? A resposta depende dos parâmetros da rede: as aplicações que a rede necessitará de suportar nos próximos anos e a extensão das ligações. Depende também se está a avaliar uma nova instalação ou uma atualização de uma base instalada.

Historicamente, existiam três tipos de cabos de fibra normalmente utilizados nos sistemas de cablagem: fibra multimodo de 62,5/125 µm (OM1), fibra multimodo de 50/125 µm (OM2) e fibra monomodo (OS1 ou OS2). O outro tipo de fibra, de 50/125 µm, otimizado para aplicações de laser de 850 nm de baixo custo (OM3 ou 4), é provavelmente o mais comum especificado em normas de cablagem e aplicações de LAN em todo o mundo.

A principal diferença de desempenho reside na largura de banda das fibras, ou capacidade de transporte de informação, e na eficiência do acoplamento de energia às fontes de díodos emissores de luz (LED). A largura de banda é, na realidade, especificada como um produto largura de banda-distância, com unidades de MHz-km, e à medida que a taxa de dados aumenta (MHz), a distância a que os dados podem ser transmitidos (km) a essa taxa diminui. Assim, uma maior largura de banda das fibras pode permitir a transmissão a taxas de dados mais elevadas ou a distâncias maiores.

Embora a largura de banda da fibra seja importante para determinar o comprimento da ligação e a taxa de dados, as características do transmissor e do recetor também desempenham um papel crucial. Quaisquer declarações sobre as capacidades de distância de um determinado tipo de cabo de fibra devem ser feitas no contexto do conjunto completo de especificações para uma determinada aplicação.

AMPLIANDO AS CAPACIDADES DA FIBRA ÓTICA

Existem várias formas de estender a capacidade dos diferentes tipos de cabos de fibra, algumas das quais as normas de fibra ótica ainda não tiraram o máximo partido:

As LAN baseadas em cobre, por exemplo, utilizam codificação multinível, o que aumenta a capacidade de transmissão e consome menos largura de banda. Esta técnica ainda não foi muito utilizada em cabos de fibra multimodo.

Os cabos de fibra também podem tirar partido da multiplexação por divisão de comprimento de onda (WDM), que utiliza diferentes cores/comprimentos de onda de luz na mesma fibra para fornecer mais canais.

A transmissão paralela é outra forma de aumentar a velocidade das ligações, sendo utilizadas múltiplas fibras para transmitir dados. Além disso, dispositivos como lasers de comprimento de onda curto e lasers emissores de superfície de cavidade vertical (VCSELs) são capazes de fornecer ligações de dados com uma taxa de gigabits a preços acessíveis através de fibra multimodo.

À medida que as velocidades da rede continuam a evoluir cada vez mais, estas novas tecnologias e abordagens continuarão a ser desenvolvidas e implementadas.

COMO COMPARA OS TIPOS DE FIBRA MULTIMODO?

A forma como a fibra é qualificada e testada deve ser uma das primeiras questões colocadas em qualquer situação. A largura de banda de uma fibra é sempre especificada em MHz-km e em comprimentos de onda específicos (por exemplo, 850 nm); no entanto, os métodos de teste variam.

Historicamente, a fibra multimodo era testada e a largura de banda especificada através do método OFL (Overfilled Launch). Este método foi otimizado para utilização com LEDs. Mas, com o início da era das redes gigabit, os lasers (VCSELs) passaram a ser necessários para transmitir velocidades acima de 1 Gbps, o que exigiu um novo método de teste chamado DMD (Differential Mode Delay).

No processo DMD, é utilizado um laser para transmitir os impulsos por todo o núcleo da fibra. À medida que cada um destes impulsos é recebido por um detetor de alta velocidade na extremidade oposta, o atraso do impulso é traçado e o DMD é calculado. Este processo é automatizado e abrange todos os modos de disparo do laser.

É importante notar que a largura de banda "laser", também conhecida como Largura de Banda Modal Efetiva (EMB), NÃO é a mesma que a largura de banda "sobrecarregada" (OFL). Por exemplo, uma fibra multimodo de 50 mícrons com uma largura de banda OFL de 500 MHz-km a 850 nm não equivale automaticamente a uma largura de banda laser de 500 MHz-km; só pode ser comprovado por testes a laser.

O processo padrão de medição DMD envolve a varredura da saída de uma fibra monomodo através do núcleo da fibra multimodo de amostra em posições de lançamento radiais separadas por passos incrementais de 2 µm. Algumas instalações de teste de DMD utilizam um laser mais preciso e extraem informação com uma resolução ainda maior, reduzindo o tamanho do passo para 1 µm, duplicando efetivamente o número de posições de varrimento. Foi demonstrado que este "DMD de Alta Resolução" oferece uma maior garantia de largura de banda adequada para um conjunto mais alargado de fibras e condições de lançamento de laser. À medida que os fornecedores procuram especificações de laser mais flexíveis para reduzir o custo de optoelectrónica de 10G, 40G e 100G, o HRDMD tornar-se-á mais importante.