O que é a tecnologia de fibra óptica?

A tecnologia de fibra óptica refere-se a fibras finas que transmitem luz através da refração interna. O campo da fibra ótica estuda as aplicações práticas dessa tecnologia. Embora tenha sido inventado pela primeira vez na década de 1840, os aplicativos do século XXI incluem telecomunicações e transferência de dados em alta velocidade pela Internet. Embora a sílica ainda seja o material mais econômico em termos de tecnologia de fibra óptica, novos materiais trazem certas vantagens. Além de transportar informações, a tecnologia tem outras aplicações práticas, incluindo a transmissão de eletricidade.

Uma única fibra óptica é a base de toda a tecnologia de fibra óptica. Cada fibra possui várias camadas, sendo o núcleo interno o mais relevante para o objetivo da fibra. A luz reflete dentro do núcleo do início ao fim, essa reflexão interna garante que nenhuma luz seja perdida. Este princípio é demonstrado pelo fato de que apenas as extremidades das fibras ópticas brilham intensamente. O diâmetro do núcleo regula a eficiência da transmissão da luz; um diâmetro maior ou menor altera o ângulo de refração da luz, acelerando ou diminuindo a taxa de transmissão.

Cientistas franceses na década de 1840 demonstraram a base da tecnologia de fibra óptica. Um cientista americano no início dos anos 50 inventou a primeira fibra óptica moderna. Várias contribuições de cientistas de todo o mundo comprovaram as aplicações modernas da fibra óptica: um meio de transmissão de telecomunicações. A tecnologia de fibra ótica era uma candidata ideal, pois a taxa e a velocidade de transmissão de dados eram significativamente maiores do que a dos fios metálicos anteriores.

Com o advento da World Wide Web, no início dos anos 90, a tecnologia de fibra ótica foi novamente adotada como a maneira mais eficiente de lidar com o crescimento quase exponencial da Internet. Em conjunto com os satélites de telecomunicações, os cabos de fibra óptica terrestres e submarinos constituem a espinha dorsal da rede de transmissão da Internet. O aumento do tráfego de dados devido a redes ponto a ponto e sites de compartilhamento de vídeo exigirá a expansão adicional dessa rede de fibra óptica.

Vários materiais são a base da tecnologia de fibra ótica. O ingrediente mais comum de uma fibra óptica é a sílica. Embora a sílica seja um excelente meio de transmissão de luz, pesquisas recentes sobre o revestimento de fibras de sílica com dióxido de alumínio levaram a uma maior eficiência de transmissão. Vidro fluoretado e fosfato são outros materiais populares, cada um com vantagens distintas sobre a sílica. A partir de 2011, o custo relativamente mais alto desses materiais os torna uma opção menos popular para os fabricantes.

Além de transferir dados, a tecnologia de fibra óptica tem a capacidade de transmitir eletricidade. Embora menos eficiente que o fio de cobre, certas aplicações exigem que um cabo de alimentação não contenha metal. Por exemplo, campos magnéticos produzidos por máquinas de ressonância magnética interfeririam no fio de cobre, tornando a máquina inoperante. Os cabos de fibra óptica eliminam esse problema.

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