O que é um link de fibra óptica?

Um link de fibra óptica é um dispositivo que envia dados entre dois pontos, enviando luz através de uma fibra óptica, que guia a luz para a outra extremidade do link. Todo link de fibra óptica contém a própria fibra óptica, um transmissor e um receptor. Alguns links também possuem amplificadores na fibra entre o transmissor e o receptor para manter a energia em links mais longos. Os links de fibra óptica são extremamente importantes na moderna tecnologia de comunicações e são usados ​​para aplicativos como telefones, conexões à Internet e televisão a cabo.

As fibras ópticas podem ser usadas para comunicação porque são materiais relativamente flexíveis que podem ser usados ​​como guias de ondas, guiando a direção das ondas eletromagnéticas à medida que elas viajam através da fibra. A fibra tem duas partes, um revestimento externo e um núcleo interno. O núcleo é projetado para ter um índice de refração mais alto do que o revestimento, o que significa que a luz no núcleo viaja mais lentamente. Quando a luz atinge um limite entre o meio pelo qual está passando e outro meio com um índice de refração mais baixo, essa luz será completamente refletida fora do limite se atingir um ângulo suficientemente alto em um fenômeno chamado reflexão interna total. Ao envolver completamente o núcleo com material com um índice de refração mais baixo, a luz pode ser confinada ao núcleo à medida que percorre o comprimento da fibra, minimizando a atenuação do sinal.

As fibras ópticas são geralmente compostas de vidro de sílica (dióxido de silício ou SiO ₂ ). Às vezes, outros tipos de vidro também são usados, como vidros de fluoreto e fosfato, e algumas fibras são feitas de substâncias cristalinas, como o corindo. O núcleo e o revestimento são dopados com pequenas quantidades de outras substâncias para aumentar ou diminuir seus índices de refração, de modo que a luz que viaja através da fibra seja mantida no núcleo.

O transmissor em um link de fibra ótica é geralmente um diodo emissor de luz ou laser, ambos os quais produzem luz executando eletricidade ao longo de um semicondutor. Essa luz é então liberada na fibra em um ângulo que causa total reflexão interna no núcleo. As informações são codificadas na luz através de variações em sua intensidade, fase ou polarização. Na outra extremidade do link de fibra óptica, há um fotodetector, um dispositivo que detecta luz e atua como um receptor. O tipo de fotodetector mais usado para esse fim é um fotodiodo, que usa um semicondutor para converter a luz recebida em sinais elétricos.

Os links de fibra óptica são uma parte essencial das comunicações modernas e são amplamente utilizados devido ao seu peso leve, baixa perda de sinal e imunidade a interferências eletromagnéticas que podem interromper os cabos elétricos. Sua capacidade é enorme e um único link de fibra óptica pode ter centenas de milhares de canais para conexões telefônicas. Eles são mais caros de fazer e manter do que a conexão elétrica e, portanto, são usados ​​principalmente para transmitir sinais para um grande número de conexões telefônicas e de Internet de longa distância, com transmissão elétrica usada para a maioria dos links mais curtos. Isso está começando a mudar em algumas áreas, no entanto, com o crescimento da demanda por largura de banda da Internet, levando à criação de serviços de Internet de alta largura de banda baseados em conexões de fibra ótica que chegam até a residência ou o escritório do usuário.