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Fibras ópticas
Faculdade Pitágoras
Cursos Tecnólogos
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Fibra Optica
• Histórico
– 1830 –Grand Bell e o “telefonte de luz solar”
(alcance de 200km)
– 1870 - Transmissão de luz em um jato fino de
água
– 1958 – Invenção do laser. Tx a longas distâncias
– 1976 –Primeiro grande sistema de
comunicação óptica na Inglaterra. Um enlace
de 1,4 km distribuia sinais de tv a cabo para
34000 assinantes.
– 1988 – Primeiro cabo intercontinental EUA
Europa 7500km
Fibra Optica
• Meio
de
transmissão,
normalmente
constituído de material plástico ou vidro, que
transmite dados na faixa de frequência do
sinal infravermelho.
• Uma vidraça feita com esse vidro poderia ter
até 1 km de espessura e ser perfeitamente
transparente.
• Sem limite de velocidade. Limite prático 10
Gbps. Testes em laboratório já atingiram a
taxa de 100G. Alcatel 25 Tbps.
• Alcance 50km, sem repetidoras.
.Distância.....
Fibra
50km
...Largura de Banda... ...Canais de Voz...
2,5 Gbit/s
32000
• Em redes locais o tamanho do segmento
varia de 550 a 5000 metros dependendo do
padrão.
Padrão
10 Base F
100Base-FX
1000Base-SX
1000Base-Lx
Tamanho Max Seg
2000
2000
550
5000
Fibra Optica
Fibras ópticas
•
A base consiste em somente duas regiões cilíndricas, sendo
uma região central, denominada núcleo, por onde passa a luz, e
uma região periférica denominada casca que envolve o núcleo.
• O índice de refração do material que compõe o núcleo é maior
do que o índice de refração do material que compõe a casca.
Fibra Optica
• Abertura numérica
Utilização de Cabos Fibra óptica FO
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Fibra Optica
Fibra Optica
Transmissores e receptores ópticos
Transmissores
• LED
• Diodo LASER
Receptores
• fotodiodos( fotoionização )
• fotodetectores
• fotodiodos PIN e APD
(Avalanche FotoDiode)
Tipos de Fibra
Fibra Multimodo
• Multimodo
– Vários feixes de luz em diferentes, comprimentos de onda e
diferentes ângulos de incidência
– Mutimodo Índice Degrau
• Reflexão Total
• Mudança brusca, em degrau, no índice de refração do núcleo
na fronteira com a casca
• Fabricação mais simples, baixa banda passante, maior
atenuação
– Multimodo Índice Gradual
• Mudança Gradativa e Contínua do índice de refração
Multimodo
CARACTERÍSTICAS
•Baixo custo, quando comparado a outros tipos de Fibra,
não só da Fibra em si, mas também dos materiais
agregados, como conectores, componentes eletrônicos e,
outros.
•O Núcleo sendo de grande diâmetro torna mais fácil o
alinhamento, que é o caso de emendas, conectores, etc.
Monomodo
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Multimodo x Monomodo
Multimodo
LED ou Laser
Alta
Baixa
Curta
Baixo
Monomodo
Laser
Baixa
Alta
Alta
Alto
Sensibilidade
a Temperatura
Baixa
Alta
Durabilidade
Alta
Menor
Fonte
Atenuação
Velocidade
Distância
Custo
Video
Fibra Optica
Vídeo Fabricação
Perdas no Cabeamento Optico
• São ocasionadas tipicamente por atenuação e dispersão
dos sinal
• Causas:
– Absorção do sinal
– Espalhamento
– Deformações mecâncias (Irradiação devido as
curvaturas)
– Atenuações em emendas e conectores
• Perdas por acoplamento no início e no final da fibra
• Conectores de fibra
Cordões ópticos
Utilizados para interligar
o cabo backbone em
fibra no switch
Vídeo fabricação conector
Cabeamento Optico
• Tight Buffer
– Mais adequado para o ambiente interno
– Possui elementos de tração para proteger a fibra de
micro fissuras na passagem por dutos e dobras do
cabo.
Cabeamento Optico
• Loose Buffer
– Ideal para ambientes externos
– Fibra acondicionada em tubos plásticos ou
metálicos preenchidos com um gel
– Proporciona maior proteção da fibra contra
variações de temperatura
Conectores
Fibra Optica
• Testes
Vídeo Medindo Atenuação Fibra
Vídeo Resistência a deformação
Vídeo Resistência ao Fogo
Vantagens da Fibra
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Maior largura de banda que os fios de cobre
Repetidores a cada 50 km
Imune a EMI e RFI
Imune a corrosão
Fina e leve
Isolamento elétrico entre transmissor e receptor
Desvantagem: interfaces mais caras, fragilidade,
dificuldade de conexão.
Padrões
• 10BaseF
•
10BaseFL(Fiber Link)
– Primeiro padrão Ethernet p/ fibra.
– Trabalha em 850 nanometros
– Limite de 2 km por segmento.
– Fibras múltimodo
•
10BaseFB (Fiber Backbone)
•
10BaseFP (Fiber Passive)
– Tinha como objetivo permitir maior número de repetidores, mas
acabou não sendo usado
– Interligação de fibras com componentes
alimentação), mas também nunca foi utilizado
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passivos(sem
•
100BaseFX
– Velocidade de 100Mbps.
– Trabalha com comprimentos de onda de 1.350 nm
– Segmentos de 2000 metros em modo full-duplex, com fibras multimodo
– Utilizando-se fibras de modo único pode-se chegar a até 20 km
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•1000BaseX
•1000BaseSX (Short,comprimento de onda)
–Padrão mais utilizado com fibras (Gigabit Ethernet)
–Comprimento de onda de 850 nm na transmissão de dados (multimodo)
–Tamanho max do segmento -> 550 metros.
•1000BaseLX
–Pode operar com fibra multimodo ou monomodo.
–Com monomodo
•Comprimento de onda de 1.300 nm.
•Tamanho max segmento 5000 metros
Normas relacionadas a FO
• IEC 60793-1 e -2 Fibras ópticas (contendo várias seções)
• IEC 60794-1, -2, e -3 Cabos de fibra óptica
• O ITU-T (antes CCITT) publica outras normas, tais como:
• G.650 Definição e Métodos de teste para parâmetro relevantes de fibras
monomodo,
• G.651 Características de fibras multimodo de índice gradual com 50/125 μm ,
• G.652 Características de cabo de fibra monomodo,
• G.653 Características de cabo de fibra monomodo com dispersão deslocada,
• G.654 Características de cabo de fibra monomodo de 1550 nm com perda
minimizada