Fibras Ópticas

Historia

Em 1910, comprovaram a possibilidade de propagar radiação eletromagnética por cilindros dielétricos, estrutura mais rudimentar da fibra óptica. Devido à falta de tecnologias e materiais na época.O termo fibra óptica só veio a surgir em 1951, depois de uma longa espera por melhores tecnologias, quando o holandês Heel e os ingleses Kapany e Hopkins criaram algumas fibras de vidro com revestimento para guiar luz e imagens, equipamento chamado Fiberscope , utilizado na medicina.Embora na década de 60 já se previsse que a fibra era capaz de atingir baixas taxas de atenuação e embora as fibras ópticas tenham começado a substituir os cabos de metal nessa década, somente nos anos 70 elas puderam ser tratadas como opção para sistemas de telecomunicações.

Conceito

Fibras ópticas são fios que conduzem a potência luminosa injetada pelo emissor de luz, até o fotodetector. São estruturas transparentes, flexíveis, geralmente compostas por dois materiais dielétricos, tendo dimensões próximas a de um fio de cabelo humano.Há uma região central na fibra óptica, por onde a luz passa, que é chamada de núcleo. O núcleo pode ser composto por um fio de vidro especial ou polímero que pode ter apenas 125 micrômetros de diâmetro nas fibras mais comuns e dimensões ainda menores em fibras mais sofisticadas.Ao redor do núcleo está a casca, que é um material com índice de refração menor. É a diferença entre os índices de refração da casca e do núcleo que possibilita a reflexão total e a conseqüente manutenção do feixe luminoso no interior da fibra.Ao redor da casca, há uma capa feita de material plástico, como forma de proteger o interior contra danos mecânicos e contra intempéries.

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Toda fibra óptica tem como característica um ângulo de admissão ou de aceitação, que é o ângulo limite de incidência da luz, em relação ao eixo, para que esta penetre no cabo. Feixes de luz com ângulo superior ao de admissão não satisfazem as condições para a reflexão total e, portanto, não são conduzidos, esse ângulo limitante define um cone de aceitação de luz.

Conceito de modos de propagação

Os modos de propagação são soluções espaço temporais das equações de Maxwell para cada fibra, caracterizando configurações de campos elétricos e magnéticos que se repetem ao longo do cabo. Na prática, representam as diferentes possibilidades de propagação da luz pela fibra.

Os modos dependem do material, da geometria e do ângulo de incidência da luz na fibra. Existem condições limitadoras aos modos de propagação, isto é, condições a partir das quais uma propagação não pode existir.O número de modos aceitáveis numa fibra são dados a partir de um parâmetro calculado com as características da fibra, o chamado número V ou freqüência normalizada.

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