Introdução aos sistemas de comunicação de fibra óptica

Aprenda algumas informações básicas e fundamentais sobre os sistemas de comunicação por fibra óptica neste manual.

Este artigo discute os sistemas de comunicação óptica e explica os circuitos do transmissor e receptor para sistemas de comunicação de fibra óptica.

O que é um sistema de comunicação óptica?

Durante décadas, os sinais eletrônicos foram enviados de forma eficaz por meio de conexões normais "com fio" ou pelo uso de diferentes tipos de links de rádio que tiveram seus próprios problemas. Pelo contrário, os links de fibra óptica, sejam utilizados para links de vídeo ou áudio em intervalos longos ou curtos, oferecem algumas vantagens exclusivas em comparação com os cabos com fio padrão. Este artigo investiga a discussão dos transmissores ópticos e circuitos receptores para sistemas de comunicação de fibra óptica.

Atualmente, o crescimento da tecnologia da informação tem feito aumentar a utilização dos atuais sistemas de telecomunicações. Freqüentemente, a comunicação por fibra óptica desempenha um papel significativo no desenvolvimento de sistemas de telecomunicações com alta qualidade e velocidade. Hoje em dia, as aplicações de fibra óptica envolvem principalmente sistemas de telecomunicações com a inclusão de Internet e redes locais (LAN) para atingir altas taxas de sinalização.

Como funcionam as fibras ópticas

Na tecnologia de fibra óptica, um link de fibra óptica é utilizado para transferir dados analógicos ou digitais na forma de frequência de luz por meio de um cabo com um núcleo central altamente reflexivo. O papel do núcleo central altamente reflexivo é atuar como um guia de luz para a transferência de luz através dele por meio de reflexos contínuos em suas paredes reflexivas características. Conforme ilustrado no diagrama de blocos abaixo, o módulo de comunicação de fibra óptica compreende principalmente um circuito transmissor (Tx) e um módulo receptor (Rx).

Um diagrama de bloco receptor-transmissor simples

Conforme mostrado no link de dados de fibra óptica acima, o transmissor está localizado em uma extremidade do cabo de fibra enquanto o receptor está localizado nos outros lados. Como é comum, um transceptor - um módulo que inclui um transmissor e um receptor - é empregado na maioria dos sistemas. A entrada para o transmissor compreende um sinal elétrico que se converte em um sinal óptico de um diodo emissor de luz (LED) ou diodo laser. Conforme necessário, o sinal de luz do transmissor é vinculado ao cabo de fibra com o uso de um conector e transmitido por meio do cabo. Posteriormente, o sinal de luz do terminal de fibra pode ser ligado a um receptor, em qualquer lugar que um detector converta a luz em um sinal elétrico, após o qual é adequadamente condicionado para uso pelo equipamento receptor. A figura abaixo descreve um diagrama de blocos para um transmissor e receptores ópticos típicos.

Diagrama de blocos para um transmissor e receptores ópticos típicos

Prós e contras da fibra óptica

Um aspecto mais importante dos links do circuito de fibra óptica é a imunidade perfeita à interferência elétrica e capturas erradas. Embora o problema de interferências elétricas e capturas dispersas possa ser reduzido projetando os links de cabo padrão, pode ser cada vez mais difícil eliminar totalmente o problema. Em contraste, os atributos não elétricos dos cabos de fibra óptica ajudam a tornar a interferência elétrica irrelevante, com exceção da possível perturbação no terminal do receptor, que pode ser erradicada por meio de blindagem efetiva do circuito do receptor.

Os sistemas que incorporam cabos de fibra óptica trabalhando juntos quase não têm complicações ou problemas associados a conversas cruzadas. Isso ocorre devido ao encapsulamento dos cabos de fibra ótica evitando qualquer vazamento de luz. Assim, os links feitos por fibra ótica garantem uma transferência de dados razoavelmente segura e confiável.

Além disso, por meio de circuitos de transmissão e recepção adequados, é cada vez mais adequado que os links de fibra óptica tenham a capacidade de lidar com faixas de largura de banda substanciais, especialmente devido ao isolamento elétrico aprimorado em todo, garantindo que não haja complicações com o desenvolvimento de loops de terra. Notavelmente, os cabos ópticos são tipicamente finos e leves, com imunidade às condições climáticas e várias outras substâncias químicas. Como consequência, eles são freqüentemente usados ​​com facilidade em ambientes inóspitos onde cabos elétricos, principalmente cabos coaxiais, seriam muito ineficazes.

Como qualquer sistema, embora os circuitos de fibra óptica apresentem várias vantagens, eles têm suas deficiências. Por exemplo, uma deficiência que é bastante aparente é a impossibilidade de os sinais elétricos serem transferidos diretamente para o cabo de fibra ótica. Os problemas e custos associados aos circuitos codificadores e decodificadores cruciais são contraditórios. Além disso, dobrar as fibras ópticas é frequentemente indesejável, pois torcê-las com uma curva acentuada as expõe a danos físicos, tornando-as funcionalmente inúteis, uma vez que a propagação dos sinais de luz será prejudicada, resultando em perdas drásticas.