A fibra ótica é um filamento extremamente fino e flexível, feito de vidro ultrapuro, plástico ou outro isolante elétrico (material com alta resistência ao fluxo de corrente elétrica). Possui uma estrutura simples, composta por capa protetora, interface e núcleo. A tecnologia tem conquistado o mundo, sendo muito utilizada nas telecomunicações e exames médicos, como endoscopias e cirurgias corretivas de problemas visuais, entre outras aplicações possíveis.
Como funciona?
Para entender o funcionamento da fibra ótica, é necessário retomar o conceito básico de refração da luz, uma daquelas matérias mais conhecidas das aulas de Física do Ensino Médio. Para não entrar em explicações muito técnicas, vamos usar o seguinte exemplo:
Suponha que você mergulhe em uma piscina, segurando uma lanterna acesa e apontada para a superfície (não esqueça de que é preciso incliná-la um pouco para que não fique totalmente reta). Dessa forma, observa-se que a luz vai seguir um sentido dentro da água, mas vai sofrer um desvio ao entrar em contato com o outro ambiente (no caso, o ar). Isso ocorre porque os dois ambientes possuem índices de refração diferentes, fazendo com que haja uma mudança na direção e na velocidade da luz.
Entretanto, existe um ângulo limite para que a refração aconteça. Quando o feixe de luz é lançado em uma direção além desse ângulo, a luz não consegue ultrapassar a superfície da água e volta a se refletir para dentro da piscina. Esse fenômeno é chamado de reflexão total.
É exatamente isto que ocorre no interior de um filamento de fibra ótica. A luz percorre de uma extremidade à outra da fibra, refletindo-se várias vezes nas paredes da interface — que mandam o feixe de volta para o núcleo — fazendo uma espécie de ziguezague ao longo do caminho.
Tipos de fibras óticas
Os tipos variam conforme o tipo de fonte luminosa usada e a quantidade de sinais que podem ser emitidos dentro da fibra:
- Monomodo
A propagação é feita por um único modo, pois a fibra apresenta um núcleo pequeno. O que significa que a largura da banda utilizada é maior e há menor dispersão da luz laser emitida, permitindo a transmissão de sinais a grandes distâncias (WAN). Apesar de a qualidade superiordas fibras monomodo, a fabricação é mais cara, o manuseio é difícil e exige técnicas avançadas.
- Multimodo
Além do laser, as fibras podem usar como fonte LEDs (diodo emissor de luz). Possuem um diâmetro maior e, por isso, mais de um sinal pode transitar o filamento. Dessa maneira, ainda se encontram duas subdivisões: fibras multimodo de índice degrau e as de índice gradual.
A diferença entre elas é que a capacidade de fibra de índice degrau é inferior em relação às outras, tanto pela quantidade de sinal transmitido ser menor quanto por causar maior perda das informações. Na fibra de índice gradual, há uma variação parabólica — como se fizesse uma sequência de arcos durante o percurso — e isso aumenta a faixa de frequência do sinal utilizado.
Devido a essas características, as multimodo são mais usadas para comunicações a curta distância, como redes locais (LAN).
Benefícios do uso das fibras
As fibras ópticas estão substituindo os fios de cobre ao longo dos anos, principalmente no campo das telecomunicações, por não sofrerem interferência eletromagnética devido ao caráter dielétrico (isolante) do material. Em outras palavras, não há distorção do sinal por causa dos ruídos elétricos do ambiente externo ou das fibras óticas também agrupadas no cabo. Assim, a perda de informações durante o trajeto não é relevante.
Também por esta razão, a dificuldade de desviar qualquer sinal é consideravelmente grande e, dessa forma, as fibras são consideradas um meio bastante seguro para o transporte de dados. Ideal para quem requer uma rede com alto nível de privacidade.
Outra vantagem em relação aos fios de cobre: o material mais comum para a fabricação das fibras é o vidro, produzido da sílica, especificamente do quartzo, um dos minerais mais abundantes do mundo, logo o custo é relativamente baixo.
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