Cabeamento Estruturado

1. Cabeamento Estruturado Meios Ópticos de Transmissão: Fibra Óptica Prof. César Augusto cesarfreitas@gmail.com http://cesarfreitas.wordpress.com

2. Meios Ópticos de Transmissão Fundamentos Tipos Conectores Largura de banda Perda Redes de fibras ópticas Narinder Singh Kapany Inventor da Fibra Óptica

3. Meios Ópticos de Transmissão Meio de transmissão feito de vidro ultrapuro, plástico ou outro isolante elétrico (material com alta resistência ao fluxo de corrente elétrica Seu diâmetro é extremamente fino (comparado a um fio de cabelo) A fibra óptica transmite informações através de sinais luminosos em vez de sinais elétricos A idéia é simples: luz transmitida indica um valor “1” e luz não transmitida, um valor “0”

4. Meios Ópticos de Transmissão É constituída por um núcleo central em vidro envolvida por um revestimento (casca). Tudo isso é envolvido por um material protetor (capa externa ou revestimento primário)

5. Meios Ópticos de Transmissão A base da fibra consiste em duas regiões: Núcleo por onde passa a luz Casca que envolve o núcleo O índice de refração (n) do núcleo tem que ser maior que o da casca para poder ocorrer a reflexão total da luz

6. Meios Ópticos de Transmissão Refração: é a mudança na direção de uma onda ao atravessar a fronteira entre dois meios com diferentes índices de refração

7. Meios Ópticos de Transmissão Tipos Existem 2 tipos de fibras ópticas Fibra Multimodo: MMF (MultipleModeFiber) Fibra Monomodo: SMF (Single ModeFiber)

8. Meios Ópticos de Transmissão Fibra Multimodo Características Baixo custo, quando comparado a outro tipo de fibra Não só da fibra em si, mas de todos os materiais agregados: conectores, regeneradores, etc O núcleo sendo de grande diâmetro torna mais fácil o alinhamento: no caso de emendas, conectores, etc Por serem mais baratas, são as mais utilizadas em redes locais Geralmente é usado o LED como fonte de geração de sinal

9. Meios Ópticos de Transmissão Fibra Multimodo Apresentam vários feixes de luz em diferentes ângulos de incidência Divide-se em duas categorias: Multimodo Índice Degrau Multimodo Índice Gradual

10. Meios Ópticos de Transmissão Fibra Multimodo Multimodo Índice Degrau O núcleo é construído de forma que a propagação da luz ao longo da fibra irá seguir diferentes caminhos Dessa forma, o receptor terá que detectar a informação correta e eliminar os sinais duplicados. Quanto maior a distância, maior esse problema

11. Meios Ópticos de Transmissão Fibra Multimodo Multimodo Índice Gradual É uma evolução da fibra multimodo de índice Degrau Projetada para prover melhor propagação dos feixes de luz Os feixes chegam ao mesmo tempo no receptor

12. Meios Ópticos de Transmissão Fibra Monomodo Tem diâmetro menor que a multimodo (normalmente de 3µm a 8µm) A luz propaga em um único feixe Vantagens: alcança distância maiores sem a necessidade de repetição comparadas a multimodo Taxa de transmissão muito altas (160Gbps) quando comparadas a multimodo

13. Meios Ópticos de Transmissão Multimodo x Monomodo

14. Meios Ópticos de Transmissão Estrutura de Encapsulamento Existem 2 tipos: Tight Buffer: indicada para ambiente interno Possui fibras de aramidas para proteger a fibra de microfissuras na passagem de dutos e dobras de cabos

15. Meios Ópticos de Transmissão Estrutura de Encapsulamento Loose Buffer Ideal para ambientes externos Fibra acondicionada em tubos plásticos ou metálicos preenchidos com gel Proporciona maior proteção da fibra contra variações de temperatura

16. Meios Ópticos de Transmissão Conectores São componentes passivos utilizados para conectar facilmente fibras ópticas entre si e com interfaces ativas e passivas em LANs e WANs.

17. Meios Ópticos de Transmissão Conectores São requisitos de qualidade para a montagem de conectores: Alinhamento preciso do conector com o núcleo da fibra Alta estabilidade mecânica Atenuações menores possíveis (baixas perdas por inserção e por retorno)

18. Meios Ópticos de Transmissão Conectores Há vários tipos de conectores no mercado Variam no formato e forma de fixação Os mais comuns: ST LC SC MT-RJ

19. Meios Ópticos de Transmissão Conectores ST (StraightTip) Conector mais antigo Muito popular em fibras multimodo Possui corpo metálico Utilizado em DIO (Distribuidor Interno Óptico)

20. Meios Ópticos de Transmissão Conectores LC (Lucent Conector) Desenvolvido pela empresa Lucent Bastante popular, sobretudo em fibras Monomodo

21. Meios Ópticos de Transmissão Conectores SC (Standard Connector) Um dos padrões mais utilizados Tanto em fibras monomodo como multimodo

22. Meios Ópticos de Transmissão Conectores MTRJ (MechanicalTransferRegistered Jack) Utiliza um ferrolho quadrado Com dois orifícios para combinar as duas fibras em um único conector É basicamente usado em switches

23. Meios Ópticos de Transmissão Transmissores Ópticos Responsáveis por converter sinais elétricos em sinais ópticos que irão trafegar na fibra Pode ser de dois tipos: LED (Diodo Emissor de Luz) Diodo LASER

24. Meios Ópticos de Transmissão Receptores ópticos (fotodetectores) Responsáveis por converter sinais ópticos recebidos pela fibra em sinais elétricos O mais usado: Fotodiodo

25. Meios Ópticos de Transmissão Transceptores (Transceivers) Converte os sinais ópticos recebidos através do cabo em sinais elétricos que são enviados ao switches e vice-versa Apesar do pequeno tamanho, o transceiver são quase sempre os componentes mais caros ao criar um link de fibra

26. Meios Ópticos de Transmissão Emendas Ópticas Consiste em uma junção permanente ou temporária de dois ou mais segmentos de fibras Primeiramente a fibra é limpa com álcool isopropílico Depois ela é clivada (sofre corte de 90º) Por fim ela sobre o processo de fusão

27. Meios Ópticos de Transmissão Perdas no cabeamento óptico Causadas tipicamente por atenuação e dispersão do sinal Fabricantes costuma informar a perda (atenuação) em uma unidade chamada dB/Km (decibéis por kilômetro) Causas Absorção do sinal Espalhamento Atenuações em emendas e conectores

28. Meios Ópticos de Transmissão Principais Vantagens da Fibra Óptica Maiores distâncias de transmissão Maior capacidade de largura de banda (75 Tbps) Não afetado pela EMI Não sofre o efeito crosstalk Baixa atenuação Alto nível de segurança (difícil de “grampear”)

29. Meios Ópticos de Transmissão Desvantagens Cara para curtas distâncias Requer instaladores altamente qualificados Fragilidade mecânica

30. Meios Ópticos de Transmissão Referências: GIOZZA, William Ferreira; CONFORTI, Evandro; WALDMAN, Hélio. Fibras Ópticas: Tecnologia e Projeto de Sistemas. Rio de Janeiro: EMBRATEL; São Paulo: Makron, 1991. DERFLER, Frank J.; FREED, Les. Tudo Sobre Cabeamento de Redes. Rio de Janeiro: Campus, 1994. TABINI, Ricardo; NUNES, Danizard. Fibas Ópticas. São Paulo: Érica, 1990.