O cabo de fibra ótica é uma tecnologia avançada de transmissão de dados que utiliza a luz para transferir informações a velocidades extraordinárias e a longas distâncias. O seu design único permite-lhe minimizar a perda de sinal e proteger contra várias formas de interferência. A Internet de fibra ótica bate recordes de velocidade, permitindo ligar residências, bem como infra-estruturas industriais, científicas e médicas da mais alta qualidade.
O princípio dos cabos ópticos é enganadoramente simples. Utilizando a luz como portadora de informação, uma fibra ótica é construída de forma a permitir que as ondas de luz reflictam nas paredes do cabo. O fenómeno de refração permite parâmetros de velocidade e estabilidade inatingíveis pelos cabos normais - em última análise, a luz viaja à velocidade mais rápida do espaço, o que lhe permite ultrapassar a maior parte das limitações das tecnologias mais antigas.
Aplicações práticas da fibra ótica
Indústria e ciência
As fibras ópticas são utilizadas na indústria e na ciência, onde é necessária uma elevada largura de banda e um mínimo de interferências. São utilizadas nas telecomunicações, na transferência de dados a longa distância e em sensores de medição para monitorizar condições ambientais ou estruturais. Com a conetividade de fibra ótica, o equipamento avançado de investigação ou produção pode estar constantemente em linha.
Medicina
Na medicina, as fibras ópticas estão a permitir o desenvolvimento de técnicas modernas de imagiologia, como a endoscopia, em que fibras ópticas flexíveis transmitem imagens do interior do corpo, oferecendo aos médicos uma melhor visão das áreas a diagnosticar e verificando a eficácia da terapia utilizada em tempo real.
Infra-estruturas de rede
Nas empresas e instituições de ensino, as fibras ópticas são a espinha dorsal das redes modernas, fornecendo acesso à Internet de alta velocidade, transmissão de dados e conetividade entre edifícios. Permitem a construção de redes internas e externas rápidas e fiáveis. Trata-se de um avanço nas telecomunicações, que permite enviar e descarregar dados a longas distâncias à velocidade da luz.
Internet de fibra ótica de alta velocidade em casa
A rede de fibra ótica é, de longe, a melhor Internet doméstica, superando não só a Internet móvel ou via rádio, mas também praticamente qualquer outra solução baseada nas clássicas ligações LAN de cobre. Graças à fibra ótica, entre outras coisas, podes carregar e descarregar ficheiros grandes, ver filmes e séries de TV com a máxima qualidade e jogar sem atrasos, desfrutando da transferência mais rápida e de uma Internet estável, independentemente de factores externos.
O cabo de fibra ótica é uma tecnologia que está atualmente amplamente disponível no mercado das telecomunicações para consumidores individuais. Na oferta da t-mobile, da Orange e de outros fornecedores populares, podes encontrar muitas formas de ligar a Internet super-rápida à tua casa. O melhor de tudo é que, nas soluções para consumidores, não é necessário equipamento adicional dispendioso. Se estiveres ao alcance de um cabo de fibra ótica, um router normal com largura de banda compatível permite-te criar uma rede doméstica ethernet e wi-fi para uma ligação da mais alta qualidade.
História da origem da tecnologia da fibra ótica
As origens da fibra ótica remontam à década de 1950, quando os cientistas começaram a explorar a possibilidade de transmitir luz através de fibras flexíveis. A primeira descoberta ocorreu em 1966, quando Charles Kao e George Hockham propuseram que a fibra ótica poderia revolucionar as telecomunicações, enviando dados a longas distâncias com uma perda mínima de sinal. Em 1970, a Corning Glass Works criou a primeira fibra com baixa perda de sinal, abrindo caminho para a utilização comercial da fibra ótica.
Atualmente, esta tecnologia é cada vez mais popular nos mercados profissional e de consumo. Até 2030, espera-se que a sua quota de mercado duplique em relação a 2020, ultrapassando em mais de três vezes a quota dos cabos LAN clássicos feitos de cobre de alta qualidade.
Como é construído um cabo de fibra ótica?
A construção de um cabo de fibra ótica com o seu núcleo, revestimento, cobertura e conectores é a base das telecomunicações modernas e do acesso à Internet de banda larga. Proporcionando uma elevada largura de banda, fiabilidade e resistência às interferências electromagnéticas, os cabos de fibra ótica são indispensáveis em muitos aspectos da moderna transmissão de dados. Segue-se uma descrição detalhada dos vários elementos estruturais de um cabo de fibra ótica:
Núcleo de fibra ótica
O núcleo é a parte central de um cabo de fibra ótica através da qual a luz passa. Normalmente, é feito de vidro de silício (sílica) muito puro ou, menos frequentemente, de plástico. O núcleo tem um diâmetro muito pequeno, que no caso das fibras ópticas monomodo pode ser tão pequeno como alguns micrómetros. É no núcleo que ocorre o fenómeno da reflexão interna total, que permite que a luz permaneça no interior do cabo e seja transmitida eficazmente a longas distâncias.
Com base nos tipos de fibra no núcleo, distinguimos os cabos
- monomodo (SM - single mode), caracterizado por um diâmetro de núcleo de 9 micrómetros; ideal para a transmissão de dados a longa distância, mesmo até 100 km;
- multimodo (MM - multi mode), em que a espessura é de 50 micrómetros ou mais; normalmente utilizado para a transmissão em distâncias mais curtas, até 2 km.
Revestimento da fibra ótica
Envolvendo o núcleo, o manto tem um índice de refração ligeiramente superior ao do núcleo, mas a sua principal função é manter a luz no núcleo através da reflexão interna total. O manto é feito de um material que separa fisicamente o núcleo das camadas protectoras exteriores do cabo. A sua presença é crucial para a eficiência da transmissão de sinais, uma vez que impede a fuga de luz para o exterior e permite a transmissão de dados a longas distâncias sem perdas significativas.
Revestimento da fibra ótica
O revestimento, também conhecido como revestimento protetor, é a camada exterior de um cabo que o protege de danos mecânicos, de influências ambientais, como a humidade ou alterações de temperatura, e de produtos químicos nocivos. O revestimento pode ser feito de uma variedade de materiais, incluindo PVC (cloreto de polivinilo) ou LSZH (Low Smoke Zero Halogen), que é um material que emite pouco fumo e não emite halogéneos quando queimado. O revestimento também fornece proteção contra potenciais riscos externos e ajuda a manter a integridade estrutural de todo o cabo.
Conectores de fibra ótica
Os conectores de fibra ótica são componentes-chave que permitem que os cabos de fibra ótica se liguem a vários tipos de equipamento, como transmissores, receptores, divisores ou outros cabos. Existem muitos tipos de conectores, incluindo SC (conetor padrão), LC (conetor pequeno), ST (ponta reta) e MTP/MPO (Multi-fiber Termination Push-on/Pull-off), cada um concebido para satisfazer requisitos de aplicação e ambientes de instalação específicos. Os conectores são essenciais para fornecer ligações de fibra ótica estáveis e de alta qualidade que minimizam a perda de sinal e garantem a fiabilidade da transmissão de dados.
Existem muitos critérios para a divisão dos conectores de fibra ótica, sobre os quais escreveremos mais extensivamente na segunda parte deste guia, prevista para maio/junho de 2024. Segue-se um resumo de algumas terminações populares de conectores de fibra ótica duplex , com a ressalva de que estes não são todos os tipos de conectores de fibra ótica (nem estão todos disponíveis na Lanberg).
Fibra ótica vs. cabos LAN clássicos
Em comparação com os cabos LAN clássicos (de cobre), as fibras ópticas oferecem uma largura de banda muito maior e são menos susceptíveis a interferências. Os cabos LAN de cobre são mais susceptíveis à atenuação e às interferências electromagnéticas, o que limita a sua eficácia a longas distâncias.
Estrutura da rede de fibra ótica
Uma rede de fibra ótica é constituída por vários componentes-chave, como cabos de fibra ótica, conectores, divisores e equipamento terminal, que estão interligados para proporcionar uma transferência de dados rápida e fiável. A estrutura da rede pode ser ponto-a-ponto, estrela, anel ou uma rede mista complexa, dependendo dos requisitos e da topologia.
Na próxima parte deste guia, daremos dicas sobre como discernir no labirinto de designações, o que seguir ao escolher os cabos, quais os dispositivos a considerar ao construir uma rede e quais os erros mais comuns a evitar para não te expores a perdas de dinheiro e de eficiência. Subscreve a nossa newsletter e fica atento a futuras edições deste compêndio e de outros guias para profissionais e leigos.
As fibras ópticas revolucionaram a forma como os dados são transmitidos, oferecendo uma velocidade e fiabilidade sem precedentes. O seu papel nas telecomunicações modernas, na medicina, na ciência e nas infra-estruturas de rede é inestimável, abrindo novas possibilidades e estabelecendo o padrão para as futuras gerações de tecnologia de transferência de dados.
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