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Fibras opticas

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  • - A descrição completa das ondas eletromagnéticas se baseia nas leis da eletricidade e do magnetismo, conforme a teoria de Maxwell;
  • - Diferenças entre MHz e MBps?
  • Reflexão é o fenômeno; Ângulo de refração é o formado pela reflexão;
  • ILS – Injection laser diode
  • Circuito driver: função de controle de polarização elétrica e emissão de potência; Foto Detector: converte o sinal Óptico em sinal elétrico;
  • Quais os fatores que influenciam na perda de sinal em fibra.
  • - Explique os tipos de terminações e exemplos.
  • Quais os processos de emendas em fibra ópticas ? Suas melhores utilizações.
  • - Cite um testedor de fibra e suas fucionalidades.
  • Transcript

    • 1. 1 Fibra Óptica
    • 2. 2 Natureza da Luz  A luz apresenta características de partículas (corpos dotados de massa) e em outros, de onda (energia);  Em determinadas condições, a luz parece um raio ou partícula eletromagnética que se move em alta velocidade, denominada fótons;  Assim sendo é importante notar que não se pode generalizar a luz como partículas ou ondas, dependendo da situação, uma ou outra teoria melhor descrevem um dado fenômeno;
    • 3. 3 Ondas Eletromagnéticas  As onda eletromagnéticas incluem a luz visível, as onda de rádio e as de radar, os raios X, raios gama, microondas e outras que envolvem a propagação de ondas de campos elétricos e magnéticos através do espaço com velocidade de 300.000.000 m/s no vácuo;  Todas as ondas eletromagnéticas são geradas pela aceleração de cargas elétricas;  A diferença entre diversos tipos estão nas freqüências e comprimentos de onda;  A luz tem uma freqüência na faixa de 10 elevado 14 10 elevado 16 Hz;
    • 4. 4 Vantagens na Utilização da Fibra Total imunidade às interferências Eletromagnéticas  Características dielétricas (imunes interferências eletromagnéticas);  Material dielétrico (sem condutores metálicos);  Não conduz eletricidade;
    • 5. 5 Vantagens na Utilização da Fibra Dimensões Reduzidas  Mesmo com revestimento necessário para proteção, os cabos também possuem dimensões bastantes reduzidas;  Cabos óptico pode ser 20 vezes menor em tamanho que o cabo metálico com a mesma capacidade de transmissão;
    • 6. 6 Vantagens na Utilização da Fibra Segurança no tráfego de Informações  Utilizam infravermelho como sinal de comunicação e isso traz grandes dificuldades para aqueles que desejam ”grampear” os sinais;
    • 7. 7 Vantagens na Utilização da Fibra Maiores distâncias nas transmissões  Perdas pequenas;  Lances de cabos com grande distância;  Dependendo os tipo e qualidade da fibra óptica os lances podem alcançar até 250 Km (fonte: Furukawa);
    • 8. 8 Vantagens na Utilização da Fibra Maior capacidade de transmissão  A capacidade de transmissão está relacionada com a freqüência das portadoras entre 160MHz ou centenas THz;  dependendo do tipo (multimodo ou monomodo);  Comprimento da onda utilizado;
    • 9. 9 Vantagens na Utilização da Fibra Custo/Benefício  Em sistemas telefônicos de longa distância;  Redes de comunicação de dados;  Maior capacidade de transmissão e distâncias maiores entre os repetidores;
    • 10. 10 Noções Ópticas  A luz viaja em linha reta;  Reflexão total: é a reflexão angular Ex: Ângulo de entrada igual ao de saída;  Reflexão: quando a luz ou parte é desviada. Ex: Ângulo de entrada diferente ao de saída;
    • 11. 11 Funcionamento da Fibra  Princípio pelo qual a luz se propaga no interior de uma fibra óptica é fundamentado na reflexão total da luz;  Constituição da Fibra:  Cobertura;  Casca  Núcleo;
    • 12. 12 Constituição da Fibra 62,5 µm 125 µm Capa externa Capa da fibra
    • 13. 13 Fibra Óptica
    • 14. 14 Classificação das Fibras  Variam conforme aplicação específica;  Materiais;  Dimensões;  Processos de fabricação;  Tipos monomodo e multimodo;
    • 15. 15 Fibras Multimodo  Permite em seu núcleo que os feixes luminosos percorram diversos caminhos;  Índice degrau: fabricação simples em relação a gradual (não mais fabricadas);  Índice gradual: fibra mais utilizada, fabricação mais complexa; Índice gradual faz que os raios de luz que percorrem caminhos diferentes, tenham velocidades diferentes, e os raios de luz cheguem a extremidade da fibra aproximadamente ao mesmo tempo.
    • 16. 16 Fibras Multimodo  Advento da padronização FDDI seu uso em redes locais;  Padronização GigaBit Ethernet traz o interesse de se especificar soluções sobre MMF (fibra multimodo);  Utiliza com fonte LED’s;  Multimodo -cabo até 2 km;
    • 17. 17 Fibras Monomodo  Único modo de propagação; Classificam-se em:  índice degrau;  Dispersão deslocada;  Fibras monomodo fabricação mais complexa que fibra multimodo, pois suas dimensões são muito reduzidas e a tecnologia envolvida é mais avançada;
    • 18. 18 Fibras Monomodo  Características superior na banda passante, mais larga o que aumenta a transmissão;  Atenuação mais baixas;  Aumento a distancia sem uso de repetidores;  Desvantagem é seu manuseio, mais complexo;  Monomodo - cabo até 45 km;
    • 19. 19 Fontes de Luz  LEDs: Mais barato;  LASER: difícil de fabricar, sensível a temperatura altas;  Vida útil dos Laser é menos que o LED;  A temperatura do ambiente influência no tempo de vida;
    • 20. 20 Exercício 1. Explique as vantagens na utilização de fibra óptica? 2. Em qual princípio óptico trabalha a fibra? 3. Diferencia fibra Multimodo e Monomodo. Exemplifique. 4. Quais as fontes de Luz para fibra óptica ? 5. Dê exemplos da utilização de fibra (multimodo e monodo) e qual fontes de luz são utilizadas para cada tipo. 6. Diferencie cabos metálicos e fibra. Cite suas principais utilizações ? 7. Cria um infra-estrutura de um LAN, utilizando fibra óptica para conectar 15 pontos.
    • 21. 21 Sistema de Comunicação por Fibra  Transmissor Óptica  Receptor Óptico Foto Detector Fonte LuminosaCircuito Driver Amplificador Filtro Decodificador Codificador Sinal Elétrico Fibra Sinal Elétrico
    • 22. 22 Atenuação e Dispersão em Fibra  Atenuação é a diminuição progressiva da potência da radiação quando esta atravessa o meio físico;  Fatores Intrínsecos: a medida que a luz se propaga pela fibra óptica, perde parte da potência por causa da absorção de luz na casca, imperfeições da sílica dentro da fibra.
    • 23. 23 Fatores Intrínsecos Mais importantes:  Alterações na direção e comprimento de onda;  Imperfeições na sílica;  Variações no índice de refração;  Impurezas durante a fabricação;
    • 24. 24 Dispersão em Fibras  Dispersão é responsável pela limitação da largura de banda do sinal transmitido;  Isto significa um alargamento temporal do pulso óptico, resultando na superposição de diversos pulsos do sinal;
    • 25. 25 Recomendações da Norma  Norma TIA/EIA- 568-B.3;  Tipo de Cabo: Multimodo (índice gradual);  Conectores com vida útil de 1000 operações no mínimo, sem alterar suas características;
    • 26. 26 Terminações Ópticas  As terminações ópticas são constituídas basicamente de conectores;  Destinados a conectar desconectar, de forma freqüente e fácil, fibras ópticas entre si, a um fonte ou a um detector óptico;
    • 27. 27 Terminações Ópticas  Conectores Ópticos são acessórios compostos basicamente de um ferrolho, onde se encontra a terminação da fibra óptica;  Parte responsável pela fixação das fibras;  Tenta evitar perda de sinal;
    • 28. 28 Terminações Ópticas A conectorização requer cuidados para sua realização, como:  Ambiente limpo;  Temperatura controlada;  Baixo nível de umidade;  Polimento mecanizado;  Estas condições proporcionam conectorização de boa qualidade e baixo níveis de atenuação, além de garantir uma uniformidade de conectorização;
    • 29. 29 Aplicação das Terminações  Extensões ópticas ou pig-tail: o conector é aplicado em uma das extremidades da fibra óptica, e outra extremidade será utilizado para emenda por fusão ou emenda mecânica;  Cordão óptico: o conector é aplicado nas duas extremidades da fibra óptica;  Cabo Multicordão: o conector é aplicado em um cabo com várias fibras;
    • 30. 30 Cordão Ópticos
    • 31. 31 Aplicação das Terminações Tipos de Conectores mais usados:  ST;  SC;  SC DUPLEX;
    • 32. 32 Conectores
    • 33. 33 Emendas Ópticas  Necessidade de se dar continuidade a um lance de cabos ópticos que esteja sendo instalado;  Para cada tipo de emenda existe um tipo de processo de preparo da fibra, que exigem cuidados especiais para sua realização;
    • 34. 34 Emendas Ópticas Emenda por fusão:  Decapando o cabo;  Limpeza do cabo;  Decapagem;  Limpeza da fibra;  Clivagem: corte da fibra sob um ângulo de 90 graus;
    • 35. 35 Emendas Ópticas  Processo de emenda Mecânica;  Processo de emenda por fusão;  Emenda Óptica por "Acoplamento de Conectores" (Conectorização – alinhamento das fibras através de conectores);
    • 36. 36 Processo Mecânico  Primeiro consiste no uso de alinhadores de precisão, onde as fibra são introduzidas;  Alinhadores possui uma ranhura na qual as fibra são alinhadas frente a frente e aproximadas uma a outra até o quase contato entre as duas;  Logo após é introduzido um gel casador de índice de refração entre as duas fibras de forma que o casamento entre as duas fibras seja melhorado;
    • 37. 37 Processo Mecânico  Finalmente, pelo monitoramento de equipamentos (Power meter, OTDR), as fibra são aproximadas, ajustadas e, quando é obtido o ponto de menor atenuação, as fibra são travadas, de modo que fiquem estáticas, impedindo que se movimentem;  Esta emenda é bastante utilizada em situações de emergência, pois a atenuação é bastante grande quando comparada às emendas realizadas por máquinas de fusão e tem a tendência a aumentar com o passar do tempo;
    • 38. 38 Processo Mecânico
    • 39. 39 Processo Mecânico
    • 40. 40 Processo por Fusão de Fibra  Caracteriza-se por “fundir” as extremidades das fibras ópticas, de modo a torná-las continuas;  É o processo mais utilizado, pois apresenta os menores níveis de atenuação para tal torna-se necessário a utilização de máquinas de emenda;
    • 41. 41 Processo por Fusão de Fibra  Basicamente, as fibras são inseridas em um dispositivo da máquina de emenda denominado V-Groove, que tem o papel de alinhar as fibras de forma que as faces cortadas delas fiquem paralelas entre si;  Após isso, as fibras são aproximadas pelo próprio V-Groove, que é móvel, até que as fibras fiquem a uma distância de aproximadamente 1 mm, evitando que se encostem;
    • 42. 42 Processo por Fusão de Fibra  A partir daí, as fibras são fundidas entre si por arcos voltaicos gerados pro dois eletrodos existentes na máquina, que tornam as fibras contínuas;  Após isso, a emenda é envolvida por um acessório denominado protetor de emendas que proverá proteção mecânica;  Como em todos os processos com fibra exige cuidado, pois qualquer irregularidade pode prejudicar a qualidade da emenda, elevando o nível de atenuação;
    • 43. 43 Esquema da Fusão
    • 44. 44 Máquina de fusão
    • 45. 45 Processo por Conectorização  Consiste no uso de conectores ópticos, que são aproximados e alinhados sem, contudo, encostar um no outro;  Isso se realiza por adaptadores ópticos que aproximam, alinham e fixam os conectores, proporcionando assim uma emenda mecânica;  Comparações de Fibra versus satélite;
    • 46. 46 Processo por Conectorização
    • 47. 47 Certificações e Teste em Fibra  Testador verifica se a rede está disponível para uso e, se não estiver, vai apontar as falhas a corrigir;  É fundamentalmente importante que a rede seja certificada convenientemente antes de ativada, pois defeitos com software ou hardware costuma ser confundidos com defeitos de cabeamento;
    • 48. 48 Fibra X Satélite
    • 49. 49 Capacidade de transmissão de dados de Fibras Ópticas
    • 50. 50 Medições Realizadas  Os cabos e os acessórios são submetidos a testes que envolvem uma série de parâmetros relacionados com os dados construtivos deles e, principalmente, com os parâmetros de desempenho;  Dispersão Cromática;  Largura de Banda;  Comprimento de onda e corte;  Características geométricas;  Atenuação;
    • 51. 51 Teste em Campo  Continuidade: é um teste rápido que assegura que a luz passará de uma extremidade do enlace para outra;  Para fazer o teste de continuidade pode ser usado uma lanterna comum ou uma outra fonte de luz visível;  Corta-se a extremidade da fibra e se verifica se ela está visível do outro lado;  Este teste serve de referencia básica
    • 52. 52 Teste em Campo  Atenuação: medida em decibéis (dB). A perda em dB de um enlace é determinada medindo a potência óptica inserindo em uma extremidade, e a potência óptica na outra extremidade.
    • 53. 53 1. Comente sobre o TIA/EIA- 568-B.3; 2. Quais os tipos de terminações em fibra mais utilizadas no mercado? 3. Quais os processos de emendas em fibra ópticas ? Suas melhores utilizações. 4. Procure sobre testadores de fibra e quais informações oferecem.

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