Links de Fibra Óptica

A ideia básica da fibra óptica é que a luz irradiada numa extremidade da fibra alcance a outra extremidade, mesmo que essa fibra esteja dobrada ou arqueada. Isto se deve aos fenômenos que ocorrem quando a luz, que ao viajar de um meio opticamente mais denso para um menos denso, é refratada além da normal e da reflexão no ângulo crítico. Esses fenômenos ópticos parecem ter pouca relação entre si, mas são de fato relacionados e explorados no desenho da fibra óptica.

Todos os sistemas de transmissão e recepção em redes com fibras ópticas utilizam esses fenômenos e funcionam de forma similar ao esquema da Figura 1.

Figura 1 – Esquema de transmissão óptica

Um link óptico consiste de um transmissor que toma uma entrada elétrica e a converte para uma saída óptica através de um circuito eletrônico composto geralmente por um diodo laser ou LED conforme o alcance. A luz do transmissor é acoplada na fibra através de um conector e então transmitida através do cabeamento de fibras ópticas. A luz é acoplada ao final a um receptor, onde um detector efetua a conversão do sinal óptico em um sinal elétrico que é então propriamente condicionado para uso do equipamento.

Do mesmo modo que com fios de cobre ou transmissão de rádio, a performance de um link de dados com fibras ópticas pode ser determinada pela comparação do sinal elétrico obtido no receptor em relação ao sinal da entrada do transmissor. A capacidade de qualquer sistema de transmissão de dados com fibras ópticas depende em última análise da potência óptica, do meio de transmissão e da qualidade dos componentes no receptor.

A taxa de erros em número de bits (Bit Error Rate – BER) é uma função da potência óptica no receptor. Baixa potência ou potência excessiva pode causar altas taxas de erro. No primeiro caso devido a ruídos e no segundo devido à saturação do amplificador do receptor. A potência no receptor depende de dois fatores básicos: quanto de potência é lançado na fibra pelo transmissor e quanto é perdido por atenuação nos cabos ópticos que conectam o transmissor e receptor.

Os links de dados também podem ser tanto analógicos quanto digitais. Ambos possuem parâmetros críticos em comum e algumas diferenças principais. Para ambos, a margem de perda óptica é o mais importante. Ela é determinada conectando o link a um atenuador ajustável na planta de cabos ópticos e variando a perda. Links analógicos são testados pela taxa sinal/ruído, enquanto links digitais utilizam a taxa de erros em bits como medida de performance.

A capacidade máxima de transmissão das fibras ópticas ainda não foi explorada. A limitação da sua utilização se encontra nos equipamentos eletrônicos que codificam o pulso luminoso. Para saber qual a taxa de transmissão e distâncias máximas de um sistema, deve-se recorrer às especificações dos equipamentos que compõem a rede óptica. Geralmente estes equipamentos devem atender uma performance mínima estabelecida pelo padrão no qual está enquadrado.