Capítulo 2

Jargão de fibra óptica

Objetivos: Neste capítulo, você aprenderá:

A linguagem utilizada no setor da fibra óptica.

Sistemas de medição utilizados para a fibra óptica.

Términos específicos da fibra óptica.

A chave para entender qualquer tecnologia é entender a linguagem dessa tecnologia: o jargão. Começamos esse livro com uma visão geral do jargão da fibra para apresentar a linguagem da fibra óptica e ajudar a entender o que será lido. Recomendamos ler esta seção em primeiro lugar, para poder entender o resto do livro, e voltar a ela ao encontrar um termo desconhecido. Também pode ser consultado o Guia de Referência On-line da FOA, onde há explicações mais detalhadas. Sumário: Guia de Referência sobre Fibra Óptica da FOA

O que é a fibra óptica?

As comunicações através de fibra óptica consistem no envio de sinais de um local para outro em forma de luz modulada através de fios finos de fibra de vidro ou de plástico. Esses sinais podem ser analógicos ou digitais, e de voz, dados e imagem. A fibra pode transportar mais informações a maiores distâncias e em menos tempo que qualquer cabo de cobre ou outro método sem fio. É potente e muito rápida, portanto, oferece maior largura de banda e capacidade para cobrir longas distâncias que qualquer outra forma de comunicação.

O sistema métrico

A fibra óptica, como tecnologia internacional, utiliza o sistema métrico como método de medição padrão. Alguns dos termos mais utilizados são:

Metro: 3,28 pés; 39,37 polegadas. Os comprimentos dos cabos de fibra óptica geralmente são expressos em metros ou quilômetros.

Quilômetro: 1000 metros / 3,281 pés / 0,62 milhas.

Micrômetro: é igual a 1/100.000.000 metro. 25 micrômetros equivalem a 0,001 polegadas. Este é o termo normalmente utilizado para indicar o diâmetro da fibra, a maioria mede 125 micrômetros de diâmetro exterior.

Nanômetro: é a bilionésima parte de um metro. Este é o termo normalmente utilizado no campo da fibra óptica para indicar o comprimento de onda da luz transmitida, por exemplo, 850 ou 1300 nm.

Fibra

Fibra óptica: fios finos de vidro altamente transparentes ou de plástico que guiam a luz.

Núcleo: centro da fibra, através do qual é transmitida a luz.

Cladeado: camada óptica exterior da fibra que captura a luz no núcleo e a guia através da fibra, mesmo nas curvas.

Revestimento buffer ou revestimento buffer primário: cobertura de plástico resistente no exterior da fibra que protege o vidro da umidade ou de danos físicos. O revestimento buffer é a cobertura que é retirada da fibra para realizar uma terminação ou uma emenda.

Modo: um único “padrão do campo eletromagnético” (pense em um raio de luz) que viaja através da fibra.

Fibra multimodo: possui um núcleo maior (quase sempre de 50 a 62,5 micrômetros – um micrômetro é a milionésima parte de um metro) e é utilizada com fontes laser ou LED em comprimentos de onda de 850 e 1300 nm para aplicações de distância curta como redes LAN ou câmeras de segurança.

Fibra monomodo: possui um núcleo muito menor, de apenas 8 ou 9 micrômetros, portanto somente transmite um modo. Pode percorrer longas distâncias em velocidades muito altas. A fibra monomodo é utilizada para telefonia (de longa distância, redes metropolitanas e fibra para o lar) e TV a cabo com fontes laser de 1310 a 1550 nm.

Identificação da fibra: as fibras são identificadas de acordo com os diâmetros do núcleo e do cladeado expressos em micrômetros (a milionésima parte de um metro), por exemplo, 50/125 micrômetros para a fibra multimodo ou 9/125 micrômetros para a fibra monomodo. A maioria das fibras multimodo e monomodo possui um diâmetro exterior de 125 micrômetros, aproximadamente 0,005 a 5 milésimas de uma polegada, apenas um pouco maior que um cabelo humano. Os padrões internacionais para a fibra exigem especificações detalhadas que também incluem a capacidade de largura de banda ou outras características especiais.

Fibra óptica de plástico (POF): é uma fibra multimodo com um grande núcleo (usualmente de 1 mm) que pode ser utilizada para redes de distância curta e de baixa velocidade. É utilizada em tecnologias de alta fidelidade (HiFi) e como parte de um padrão para sistemas de comunicação em veículos chamados MOST.

Cabo de fibra óptica

Cabo: o cabo protege as fibras da tensão durante a instalação e contra as condiciones ambientais uma vez feita a instalação. Os cabos podem conter de uma a centenas de fibras no interior. Há três tipos de cabos: os de buffer apertado, que têm uma cobertura de plástico grosso que protege as fibras e são utilizados principalmente no interior; os de tubo solto, que têm um revestimento buffer primário para as fibras que estão dentro de tubos de plástico; e os tipo fita, nos quais as fibras têm forma de fita para permitir que pequenos cabos contenham uma grande quantidade de fibras.

Jaqueta: coberta externa resistente do cabo. Os cabos instalados dentro de edifícios devem utilizar materiais especiais para a jaqueta, de modo a atender aos códigos contra incêndios.

Elementos de resistência: fibras de aramida (Kevlar é o nome comercial da Dupont) utilizadas como elementos de resistência que permitem a tração do cabo. O termo também faz referência às varetas de fibra de vidro utilizadas em alguns cabos para reforçá-los e evitar dobraduras.

Blindagem: evita que os roedores causem danos no cabo ao mastigá-lo.

Terminação e emenda

Conector: dispositivo não-permanente para conectar duas fibras por meio de uma união não-permanente ou para conectar fibras ao equipamento. Os conectores devem ser desconectados ocasionalmente para realizar testes ou reencaminhamentos.

Emenda: união permanente entre duas fibras principalmente utilizada para concatenar (unir) fibras longas em instalações no exterior e conectar fibras pigtail para terminá-las.

Emenda mecânica: emenda na qual as fibras são alinhadas, criada por meios mecânicos.

Emenda por fusão: emenda criada ao soldar ou fusionar duas fibras.

Fusionadora de fibra óptica: instrumento que emenda fibras ao fusioná-las ou soldá-las, normalmente com um arco elétrico.

Equipamento: as terminações e as emendas requerem equipamento para sua proteção e controle: painéis de conexão, caixas de emendas, etc.

Especificações do desempenho da fibra

Atenuação: redução da potência óptica quando passa através de uma fibra, geralmente é expressa em decibéis (dB). No caso das fibras, falamos em coeficiente de atenuação por unidade de comprimento, em dB/km. Ver perda óptica.

Largura de banda: faixa de frequências de sinal ou taxa de bits na qual operará um componente, enlace ou sinal de fibra óptica.

Decibéis (dB): unidade de medição da potência óptica que indica a potência relativa. Por exemplo, 3 dB é um fator de dois, 10 dB é um fator de dez. Os dB de valores negativos indicam perda, portanto, -10 dB significa uma redução da potência em 10 vezes, -20 dB significa outras 10 vezes ou um total de 100 vezes, -30 significa outras 10 vezes ou um total de 1000, e assim por diante.

dB: potência óptica a partir de um nível zero arbitrário, utilizada para medir a perda.

dBm: potência óptica com 1 miliwatt de referência, utilizada para medir a potência óptica absoluta desde os transmissores ou receptores. Ver potência óptica.

Perda óptica: a quantidade de potência óptica perdida enquanto a luz é transmitida através da fibra, as emendas, os acopladores, etc., expressa em “dB”.

Potência óptica: é medida em “dBm” ou decibéis com uma potência de referência de um miliwatt. Enquanto a perda é uma leitura relativa, a potência óptica é uma medição absoluta, com padrões de referência. A potência óptica é medida para testar os transmissores ou receptores, e a potência relativa em “dB” para testar a perda.

Dispersão: propagação de pulsos causada pelos modos na fibra multimodo (dispersão modal), a diferença de velocidade da luz de diferentes comprimentos de onda (CD ou dispersão cromática em fibras monomodo ou multimodo) ou polarização (PMD ou dispersão de modo de polarização em fibra monomodo).

Espalhamento: mudança de direção da luz depois de bater pequenas partículas que causam a maior parte da perda na fibra óptica e é utilizado para realizar medições com um OTDR.

Comprimento de onda: medição da cor da luz, geralmente expresso em nanômetros (nm) ou micrômetros (m). A fibra é utilizada principalmente na região infravermelha, onde a luz é invisível ao olho humano. A maioria das especificações da fibra (atenuação, dispersão) depende do comprimento de onda.

Ferramentas

Decapador longitudinal ou alicate decapador de jaqueta: decapador que remove a jaqueta externa dos cabos.

Alicate decapador de fibra: decapador de precisão utilizado para remover o revestimento buffer da fibra para a terminação. Existem três tipos de uso comum, chamados pelo nome comercial: “Miller Stripper”, “No-Nik” e “Micro Strip”.

Cortadora: ferramenta que “quebra” a fibra com precisão e permite obter uma extremidade plana para emenda ou polimento.

Riscador: ferramenta resistente e afiada que risca a fibra para realizar o corte.

Disco de polimento: para conectores que requerem polimento, o disco segura o conector para alinhá-lo com a lixa de polimento.

Lixa de polimento: papel com material abrasivo fino para polir a extremidade da virola do conector.

Alicate de crimpar: ferramenta para crimpar o conector às fibras de aramida do cabo para adicionar resistência mecânica.

Fusionadora de fibra óptica: instrumento que solda duas fibras em uma união permanente.

Equipamento de teste de fibra óptica

Medidor de potência óptica: instrumento que mede a potência óptica desde a extremidade de uma fibra.

Fonte de luz: instrumento que utiliza laser ou LED para enviar um sinal óptico em uma fibra, para medir a perda da fibra ou do cabo.

Conjunto de teste de perda óptica (OLTS): instrumento de medição que inclui tanto um medidor quanto uma fonte e é utilizado para medir a perda de inserção de redes de cabos ou de cabos individuais. Também conhecido como fonte de luz e medidor de potência (LSPM).

Cabos de teste de referência: cabo curto de única fibra com conectores em ambas as extremidades utilizado para testar outros cabos desconhecidos. É conectado um cabo de lançamento à fonte que é utilizado para definir a potência de referência para medições de perda, e é conectado um cabo de recepção ao medidor de potência.

Adaptador de acoplamento: também chamado bucha de emenda ou acoplador. Permite o acoplamento de dois cabos com conectores.

Rastreador de fibra: fonte de luz visível (LED ou lanterna) que permite a verificação visual da continuidade e o rastreamento de conexões corretas, tais como a polaridade de um conector duplo.

Localizador visual de falhas: fonte de luz laser visível de alta potência que permite testar a continuidade e o rastreamento da fibra, e localizar falhas perto da extremidade do cabo.

Microscópio de inspeção: utilizado para inspecionar a superfície da extremidade de um conector para procurar falhas tais como riscas, polimentos ou sujeira.

Refletômetro óptico no domínio do tempo (OTDR): instrumento que utiliza luz retroespalhada para obter uma imagem instantânea de uma fibra óptica que pode ser utilizada para medir o comprimento da fibra, perdas da emenda, atenuação da fibra e para localizar falhas na fibra óptica de somente uma extremidade do cabo.

Perguntas de revisão

Verdadeiro ou falso

Indique se as declarações a seguir são verdadeiras ou falsas.

____ 1. As fibras ópticas podem transmitir sinais analógicas ou digitais.

____ 2. A fibra monomodo tem um núcleo menor que o núcleo da fibra multimodo.

Escolha múltipla

Identifique a opção mais adequada para completar a declaração ou responder a pergunta.

____ 3. Em uma fibra óptica, a luz é transmitida através da/o 开开开开开开开开开开.

A.	núcleo
B.	cladeado
C.	revestimento buffer
D.	jaqueta

____ 4. O diâmetro de una fibra óptica é tradicionalmente medido em 开开开开开开开开开开.

A.	metros
B.	milímetros
C.	micrômetros
D.	nanômetros

____ 5. Os raios de luz transmitidos em uma fibra multimodo são chamados 开开开开开开开开开开.

A.	reflexões
B.	refrações
C.	ondas
D.	modos

____ 6. A perda de uma fibra ou de qualquer fibra dentro de um cabo é medida em 开开开开开开开开开开.

A.	dB
B.	dBm
C.	miliwatts

____ 7. O valor 10 dB corresponde a um fator de 开开开开开开开开开开 em potência.

A.	2
B.	10
C.	20
D.	100

____ 8. Um alicate decapador de fibra remove o 开开开开开开开开开开 da fibra.

A.	núcleo
B.	cladeado
C.	revestimento buffer

____ 9. 开开开开开开开开开开 protege(m) a fibra de danos.

A.	O revestimento buffer primário
B.	Os elementos de resistência de fibra de aramida
C.	A jaqueta
D.	Todas as opções acima

____ 10. Que instrumento de teste de fibra óptica utiliza luz retroespalhada para realizar medições?

A.	OLTS
B.	OTDR
C.	VFL
D.	Rastreador

____ 11. O comprimento de onda da luz utilizado para a maioria dos sistemas de fibra óptica é na região 开开开开开开开开开开 e onde a luz é 开开开开开开开开开开 ao olho humano.

A.	ultravioleta, invisível
B.	solar, visível
C.	infravermelha, invisível

Outros estudos e projetos

Revisar os sites, catálogos ou fichas técnicas dos fabricantes para conhecer que produtos para fibra óptica estão disponíveis. Ver se utilizam diferente terminologia, e se ela está baseada em nomes comerciais.