Fibras óticas são um meio muito rápido de enviar informações via luz, pode transmitir em uma velocidade de até 100Mps (Megabits por segundo), tem imunidade contra interferência eletromagnética, baixos peso e perda de sinal. Eu explicarei como fibras óticas funcionam e como elas são feitas.
Como funciona?
O transmissor converte sinais elétricos em pulsos de luz de LED ou laser. A luz passa através de uma lente e entra na fibra em um ângulo que permita ter total reflexão interna no núcleo da fibra. O receptor converte os pulsos de luz em sinal elétrico.
![Funcionamento das fibras óticas](https://www.electricalelibrary.com/wp-content/uploads/2017/08/main-qimg-8732774812345dcc92e979208a3803a9-c.jpg)
A luz deve entrar no núcleo dentro do cone de aceitação, do contrário a luz vai escapar do núcleo.
![Caminho da luz nas fibras óticas](https://www.electricalelibrary.com/wp-content/uploads/2017/08/Fiber-Optic-Diagram-1.png)
A fibra ótica tem três componentes: o núcleo, o revestimento interno e o revestimento externo. O revestimento interno deve ter um índice de refração muito baixo para manter a luz no núcleo. O revestimento externo serve como um amortecedor e o membro de força é para impedir que a fibra quebre.
![Cable-Structure-Still](https://www.electricalelibrary.com/wp-content/uploads/2017/08/Cable-Structure-Still-1-300x300.jpg)
Cabos de fibra ótica têm um membro de força central no meio do cabo.
![Estrutura das fibras óticas](https://www.electricalelibrary.com/wp-content/uploads/2017/08/main-qimg-da12a86ef43514b4fa76838a11fa515e-c-1.jpg)
Tipos de fibra
Tem dois tipos de fibras óticas: modo único e multimodal. No modo único, uma única luz passa diretamente pela fibra e no multimodal a luz passa por vários modos de propagação pelo núcleo.
![single-mode-vs-multimode-FIBERS](https://www.electricalelibrary.com/wp-content/uploads/2017/08/single-mode-vs-multimode-FIBERS-1.jpg)
Uma comparação mais detalhada entre os tipos.
Modo único:
- Núcleo de 9 micrômetros de largura;
- Maior largura de banda e menor atenuação;
- Opções APC ou UPC;
- Usado em redes de telecomunicações e CATV.
Multimodal:
- Núcleo de 50 a 62,5 micrômetros de largura;
- Menor largura de banda e maior atenuação;
- Para PC/UPC;
- Usado em redes LAN, sistemas de segurança em geral.
Comum a ambos:
- Fibra de vidro;
- Simplex ou duplex;
- Conectores SC, IC, FC ou ST.
Como é feito?
Primeiro você faz a deposição modificada de vapores químicos (MCVD), consiste em rotacionar um tubo oco de vidro puro em um torno. Enquanto o tubo esta sendo rotacionado, é esquentado por uma chama se movendo em longo do tubo. Oxigênio em bolhas através das soluções são injetadas no tubo.
![fiber-optic-fibercoreltd-pre-fab1](https://www.electricalelibrary.com/wp-content/uploads/2017/08/fiber-optic-fibercoreltd-pre-fab1-1-300x211.jpg)
![op_fibre_const_large](https://www.electricalelibrary.com/wp-content/uploads/2017/08/op_fibre_const_large-1.jpg)
Neste processo, a reação química acontece dentro do tubo devido ao calor da chama:
SiCl_{4}+GeCl_{4}+2O_{2}\rightarrow SiO_{2}+GeO_{2}+4Cl_{2}
O dióxido de silício (SiO_{2}) e o dióxido de germânio (GeO_{2}) são formados dentro do tubo e fundidos para formar o núcleo e o revestimento interno. Para manter o vidro puro, deve usar plástico resistente a corrosão nos blocos de válvula, canos e seladores e controlar o fluxo e a composição da mistura, este processo leva muitas horas. O resultado do MCVD é o tubo pré-formado mostrado abaixo.
![op_fibre_prform_small](https://www.electricalelibrary.com/wp-content/uploads/2017/08/op_fibre_prform_small-1.jpg)
No próximo estágio, a fibra pré-formada deve ser enviada a uma torre de desenho de fibra como mostrada abaixo.
![fiber-optic-fibercoreltd-fibrtowr2](https://www.electricalelibrary.com/wp-content/uploads/2017/08/fiber-optic-fibercoreltd-fibrtowr2-1.jpg)
O tubo pré-formado vai para um forno de grafite de 1900°C a 2200°C, então forma-se um fio e vai para o encapsulamento e o forno UV (ultravioleta) cuja função é rapidamente secar o revestimento externo, em alguns casos passa por uma série de revestimentos e fornos UV. Finalmente um sistema puxador com um controlador de velocidade e um micrômetro a laser, puxa a fibra.
Cladding=revestimento interno.
Coating=revestimento externo.