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Fibras ópticas

As fibras ópticas são fios feitos de material isolante capazes de conduzir feixes luminosos. São largamente utilizadas nas telecomunicações.

As fibras ópticas são fios construídos geralmente com material isolante elétrico (dielétrico) que possuem a capacidade de conduzir feixes luminosos. Esses materiais são extremamente flexíveis, transparentes e possuem a espessura de, aproximadamente, um fio de cabelo humano.

História

No século XIX, em 1870, John Tyndall mostrou que a luz poderia seguir trajetórias curvas. Utilizando um recipiente cheio de água e com um furo na parte inferior, Tyndall fez com que a superfície do líquido fosse atingida por uma fonte de luz intensa e permitiu que a água escapasse pelo orifício. Ao observar o ponto onde o jato d'água incidia, ele percebeu que ele brilhava, então, concluiu que a luz percorreu todo o caminho desde a superfície da água até o fim do jato d'água.

No século XX, em 1910, Hondros e Derbye comprovaram a possibilidade de transmissão de sinais luminosos por meio de materiais dielétricos. Todavia, foi somente em 1951 que o físico Narinder Singh Kapany e alguns colaboradores criaram fibras de vidro capazes de guiar luz e imagens. Nessa época, esses equipamentos receberam o nome de fibras ópticas. No fim dos anos 1970, as fibras ópticas começaram a ser utilizadas em larga escala nas telecomunicações.

Estrutura

A fibra óptica é um fio composto por uma capa protetora, casca e núcleo. De forma simplificada, a luz é lançada sobre o núcleo e caminha por toda a extensão da fibra por meio de reflexões totais. O fenômeno óptico da reflexão total só é possível porque o índice de refração do núcleo é maior que o índice de refração do material que compõe a casca. A função da casca é proteger o interior da fibra de qualquer tipo de dano.

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Tipos de fibra óptica

  • Fibra de índice degrau: Possui índice de refração completamente diferente do índice da casca. É de fácil fabricação, baixo custo e possui alta capacidade de captação de energia luminosa, o que faz com que essa fibra só possa ser utilizada em curtas distâncias;

  • Fibra de índice gradual: Nessas fibras, o índice de refração aumenta gradualmente do eixo central até as bordas. Capta menos luz que a fibra degrau, podendo ser utilizada em grandes distâncias;

  • Fibra monomodo: Possui um núcleo na escala de micrômetros e é utilizada em média e longa distância.

Aplicações

As fibras ópticas são utilizadas para transmissão de dados, rede telefônica, rede digital de serviços, cabos submarinos para transporte de dados entre continentes, entre outras aplicações.

As fibras ópticas funcionam com base no Princípio da Reflexão Total da luz e são largamente utilizadas nas telecomunicações

As fibras ópticas funcionam com base no Princípio da Reflexão Total da luz e são largamente utilizadas nas telecomunicações

Por: Joab Silas da Silva Júnior