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A transmissão por fibra óptica apresenta diversas vantagens em relação a outros métodos de transmissão, como cobre ou rádio. A fibra óptica, que é mais leve, menor e mais flexível que o cobre, pode transmitir sinais com maior velocidade em distâncias maiores. No entanto, muitos fatores podem influenciar o desempenho da fibra óptica. Para garantir um desempenho adequado e estável, muitos fatores devem ser considerados. A perda na fibra óptica é um problema insignificante entre eles e tem sido uma das principais prioridades de muitos engenheiros ao selecionar e manusear a fibra óptica. Este artigo oferecerá informações detalhadas sobre a perda na fibra óptica.
luz em fibra óptica
Quando um feixe de luz que transporta sinais viaja através do núcleo da fibra óptica, a intensidade da luz diminui. Assim, a intensidade do sinal fica mais fraca. Essa perda de potência luminosa é geralmente chamada de perda ou atenuação da fibra óptica. Essa diminuição no nível de potência é expressa em dB. Durante a transmissão, algo acontece e causa a perda da fibra óptica . Para transmitir sinais ópticos de forma suave e segura, a perda da fibra óptica deve ser reduzida. A causa da perda da fibra óptica está localizada em dois aspectos: razões internas e causas externas da fibra óptica, também conhecidas como atenuação intrínseca do núcleo da fibra e atenuação extrínseca da fibra.
Atenuação do núcleo da fibra intrínseca
Causas internas de perda de fibra óptica causadas pela própria fibra óptica, também comumente chamadas de atenuação intrínseca. Existem duas causas principais de atenuação intrínseca. Uma é a absorção de luz e a outra é a dispersão.
A absorção de luz é uma das principais causas de perdas na fibra óptica durante a transmissão óptica. A luz é absorvida na fibra pelos materiais da fibra óptica. Portanto, a absorção de luz também é conhecida como absorção de material. Na verdade, a potência da luz é absorvida e transferida para outras formas de energia, como calor, devido à ressonância molecular e às impurezas do comprimento de onda. A estrutura atômica está presente em qualquer material puro e eles absorvem comprimentos de onda seletivos da radiação. É impossível fabricar materiais totalmente puros. Assim, os fabricantes de fibra óptica optam por dopar germânio e outros materiais com sílica pura para otimizar o desempenho do núcleo da fibra óptica.
A dispersão é outra causa importante de perda de fibra óptica. Refere-se à dispersão da luz causada por irregularidades moleculares na estrutura do vidro. Quando ocorre a dispersão, a energia luminosa é espalhada em todas as direções. Parte dela continua viajando para a frente. E a luz que não é espalhada para a frente será perdida no enlace de fibra óptica, como mostrado na figura a seguir. Portanto, para reduzir a perda de fibra óptica causada pela dispersão, as imperfeições do núcleo da fibra óptica devem ser removidas e o revestimento e a extrusão da fibra óptica devem ser cuidadosamente controlados.
A atenuação intrínseca do núcleo da fibra, incluindo absorção e espalhamento de luz, é apenas um aspecto da causa da perda na fibra óptica. A atenuação extrínseca da fibra também é muito importante, geralmente causada pelo manuseio inadequado da fibra óptica. Existem dois tipos principais de atenuação extrínseca da fibra: perda por curvatura e perda por emenda.
Perda por curvatura é um problema comum que pode causar perda na fibra óptica devido ao manuseio inadequado. Literalmente, é causada pela curvatura da fibra óptica. Existem dois tipos básicos: microcurvatura e macrocurvatura (mostrada na imagem acima). Macrocurvatura refere-se a uma grande curvatura na fibra (com raio superior a 2 mm). Para reduzir a perda na fibra óptica , as seguintes causas de perda por curvatura devem ser observadas:
1. O núcleo da fibra desvia do eixo;
2. Defeitos de fabricação;
3. Restrições mecânicas durante o processo de assentamento das fibras;
4. Variações ambientais como mudança de temperatura, umidade ou pressão.
A emenda de fibra óptica é outra das principais causas de atenuação extrínseca da fibra. É inevitável conectar uma fibra óptica a outra em uma rede de fibra óptica . A perda de fibra óptica causada pela emenda não pode ser evitada, mas pode ser reduzida ao mínimo com o manuseio adequado. O uso de conectores de fibra óptica de alta qualidade e emenda por fusão pode ajudar a reduzir a perda de fibra óptica de forma eficaz.
A imagem acima mostra as principais causas de perdas em fibras ópticas, que se apresentam em diferentes tipos. Para reduzir a atenuação intrínseca do núcleo da fibra, é necessário selecionar a fibra óptica e os componentes ópticos adequados. Para reduzir a atenuação extrínseca da fibra ao mínimo, é necessário o manuseio e as habilidades adequadas.
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