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Cabo de Fibra Óptica

      * As Fibras Ópticas são finos fios feitos de sílica, silicone, vidro, nylon ou plástico, que são materiais dielétricos (isolantes elétricos) e transparentes para a faixa do espectro da luz visível e infravermelho próximo.
      * São guias de onda, e podem ser informalmente entendidas como "encanamentos de luz": a luz aplicada a uma das extremidades percorre a fibra até sair pela outra extremidade, podendo este percurso atingir centenas de quilômetros sem a necessidade de que o sinal seja regenerado.
      * Cada metade do cabo de fibra óptica é composta de camadas de material. Na parte externa, uma cobertura plástica deve obedecer às normas de construção no prédio e aos códigos de proteção contra incêndio para que o cabo inteiro fique protegido. Sob a cobertura, uma camada de fibras Kevlar (também usada em coletes à prova de bala) amortece impactos e proporciona maior robustez. Sob as fibras de Kevlar, outra camada de plástico, denominada capa, dá proteção e amortece impactos. Alguns cabos de fibra óptica projetados para entrarem em contato com o solo devem conter fios de aço inoxidável ou de outro material que proporcionam maior robustez. Todo esse materiais protegem o fio de vidro, que é tão fino quanto um fio de cabelo.

      * Os dados percorrem o centro de cada fio de fibra de vidro, denominado núcleo. A luz de um diodo ou lazer entra no núcleo através de uma das extremidades do cabo e é absorvida por suas parede (um fenômeno denominado reflexão total interna).
      * As fibras ópticas são atualmente as maiores responsáveis pelas revoluções ocorridas nas telecomunicações. Elas têm tomados os lugares dos cabos metálicos na transmissão de dados e têm capacidade de transmitir uma quantidade enorme de informações com confiabilidade e velocidade incríveis.

      * As fibras ópticas podem ser consideradas basicamente como guias de luz, luz a qual transmite a informação no sistema binário, ou seja, pulso de luz ou não. Para entendermos como funciona o sistema digital de comunicação, vamos entender inicialmente a diferença entre ele e o sistema analógico: Um toca-discos funciona através do método de transmissão de sinal analógico, pois há uma agulha que é colocada sobre os sulcos do disco e transmite ao amplificador as vibrações que nela estão gravadas. Se você quiser experimentar, pode colocar nos sulcos de um disco, bem velho de preferência, uma lâmina afiada e você vai perceber que a música do disco começará a ser reproduzida num volume bem reduzido através das vibrações da lâmina. Se analisarmos agora um toca-CD, veremos que a informação dele é digital, ou seja, é dada apenas pela informação 0 ou 1 do código binário, e portanto tem de ser traduzida antes de ser amplificada.
      * Nas fibras ópticas é isto o que acontece, pois transformamos sinais contínuos, como por exemplo nossa voz, que varre freqüências desde poucos Hz até um máximo de 4000Hz, em sinais discretos na forma binária. Temos então que cada zero corresponde a uma ausência de pulso luminoso e o um corresponde a um pulso luminoso, pulso luminoso o qual pode ser devido a um laser ou a um diodo emissor de luz (LED).
      * A moderna tecnologia encontrou na fibra ótica um meio de transmissão de informações que apresenta notáveis vantagens sobre os tradicionais, com vasta aplicações nas telecomunicações, na medicina e na engenharia.

      * Os dados percorrem o centro de cada fio de fibra de vidro, denominado núcleo. A luz de um diodo ou lazer entra no núcleo através de uma das extremidades do cabo e é absorvida por suas parede (um fenômeno denominado reflexão total interna).

Como Surgiu

      A comunicação com fibra óptica tem suas raízes nas invenções do século XIX. Um dispositivo denominado Fotofen convertia sinais de voz em sinais óticos utilizando a luz do sol e lentes montadas em um transdutor que vibrava ao entrar em contato com o som.
      A fibra óptica em si foi inventada pelo físico indiano Narinder Singh Kanpany, ela se tornou mais prática durante os anos 60 com o surgimento das fontes de luz de estado sólido, raio lazer e os LEDs (do inglês light-emitting diodes), e das fibras de vidro de alta qualidade livres de impurezas. As companhias telefônicas foram as primeiras a se beneficiar do uso de técnicas de fibra ótica em conexões de longa distância, em meados da década de 1980, foram estendidos, nos Estados Unidos e no Japão, milhares de quilômetros de cabos de fibra óptica para estabelecer comunicações telefônicas.
      As fibras ópticas são usadas em vários equipamentos médicos projetados para examinar o interior do corpo, uma vez que as imagens transmitidas podem ser ampliadas e manipuladas para permitir uma observação mais detalhada de cavidades do organismo. Recorre-se também à fibra óptica nos estudos de física e engenharia nuclear para a visualização das operações que se realizam na inspeção do núcleo dos reatores.

Histórico

     Há 5 milhões de anos homens primitivos iniciaram as comunicações ópticas com sinais e gestos visuais:

- Século VI a.C.: Ésquilos informou a Argos da queda de Tróia por meio de uma cadeia de sinais de fogo.
- Século II a.C.: Polibio propôs um sistema de transmissão do alfabeto grego por meio de sinais de fogo (dois dígitos e cinco níveis (52=25 códigos).
- 100 a.C.: Vidros de qualidade óptica somente apareceram após o surgimento dos famosos cristais venezianos, na Renascença. Os princípios da fibra óptica são conhecidos desde a antigüidade e foram utilizados em prismas e fontes iluminadas. - 200 d.C.: Heron da Alexandria estudou a reflexão.
- 1621: Willebrod Snell descobriu que quando a luz atravessa dois meios, sua direção muda (refração).
- 1678: Christian Huygens modela a luz como onda.
- 1792: Claude Chappe inventou um sistema de transmissão mecânica para longas distânciasB<1 bps).
- 1800: Sr. William Herchel descobriu a parte infravermelha do espectro.
- 1801: Ritter descobre a parte ultravioleta do espectro.
- 1830: Telégrafo com código Morse (digital) com repetidores chegava a 1000 km (B=10 bps).
- 1866: Primeira transmissão transatlântica de telégrafo.
- 1870: John Tyndal mostrou à Royal Society que a luz se curva para acompanhar um esguincho d'água.
- 1876: Invenção do telefone analógico por Graham Bell que existe até hoje.

-Século XX: O mundo se enreda de redes telefônicas analógicas:
- 1926: John Logie Baird patenteia uma TV a cores primitiva que utilizava bastões de vidro para transportar luz.
- 1930-40: Alguns guias de luz foram desenvolvidos de Perplex para iluminar cirurgias.
- 1940: 1º cabo coaxial transporta até 300 ligações telefônicas ou um canal de TV com uma portadora de 3 MHz.
- 1948: Os cabos coaxiais apresentam perdas grandes paraf>10 MHz. Assim surgiu a 1a transmissão por microonda com portadora de 4 GHz.
- 1950: Pesquisadores começam a sugerir o uso de uma casca em volta da fibra para guiar a luz. Os primeiros "fibrescopes" foram desenvolvidos mas o custo ainda é proibitivo.
- 1952: O físico indiano Narinder Singh Kanpany inventa a fibra óptica.
- 1964: Kao especulou que se a perda da fibra for somente 20 dB/km, seria possível, pelo menos teoricamente, transmitir sinais a longa distância com repetidores. 20 dB/km: sobra apenas 1% da luz após 1 km de viagem. Objetivos: menor custo e melhores para o transporte da luz.
- 1968: As fibras da época tinham uma perda de 1000 dB/km. The Post Office patrocina projetos para obter vidros de menor perda.
- 1970: Corning Glass produziu alguns metros de fibra óptica com perdas de 20 db/km.
- 1973: Um link telefônico de fibras ópticas foi instalado no EEUU.
- 1976: Bell Laboratories instalou um link telefônico em Atlanta de 1 km e provou ser praticamente possível a fibra óptica para telefonia, misturando com técnicas convencionais de transmissão. O primeiro link de TV a cabo com fibras ópticas foi instalada em Hastings (UK). Rank Optics em Leeds (UK) fabrica fibras de 110 mm para iluminação e decoração.
- 1978: Começa em vários pontos do mundo a fabricação de fibras ópticas com perdas menores do que 1,5 dB/km. para as mais diversas aplicações
- 1988: Primeiro cabo submarino de fibras ópticas mergulhou no oceano e deu início à superestrada de informação.
- 2001: A fibra óptica movimenta cerca de 30 bilhões de dólares anuais.

“Textos e fotos de Marcel Silva Moreno “