Terminações ópticas são componentes presentes na maioria das redes de comunicação dos ISP’s, sendo responsáveis pela conexão física entre cabos de fibra óptica e os equipamentos de rede, garantindo uma transmissão eficiente e de alta qualidade dos sinais ópticos. Portanto, a escolha adequada das terminações ópticas utilizadas influencia diretamente a performance da rede.
As terminações ópticas são constituídas basicamente de conectores e terminadores. Os conectores têm a função de realizar a conexão entre as fibras ópticas e os equipamentos que podem ser uma fonte de luz, detector de luz ou mesmo equipamentos de medição. A Fig.1 apresenta alguns exemplos de modelos de terminações ópticas comerciais.
Figura 1 – Exemplos de terminações ópticas
Para conectar um cabo de fibra óptica em um equipamento, é necessário que para cada fibra se monte um conector apropriado. Existe uma grande variedade de conectores que se diferenciam por suas aplicações ou simplesmente pelo desenho.
Os conectores ópticos possuem utilizações específicas e são identificados por códigos que indicam uma característica particular. Os conectores podem apresentar indicações quanto ao tipo de polimento do ferrolho, quanto ao tipo de fibra (multimodo ou monomodo), se simples ou duplos etc.
Estrutura do Conector Óptico
Independentemente da forma de fixação, podemos dizer que um conector óptico básico é composto pelas seguintes partes:
- Ferrolho: parte cilíndrica, normalmente feito de plástico, metal, porcelana ou cerâmica, por onde flui a luz da fibra. É o componente que garante o alinhamento preciso da fibra com a extremidade do conector correspondente, permitindo uma transmissão de sinal eficiente. Na extremidade do ferrolho é realizado um polimento para que sejam minimizados problemas relacionados com a reflexão da luz. A eficiência deste componente está ligada à precisão da furação pela qual é inserida a fibra óptica e com o tipo de polimento aplicado em sua extremidade;
- Corpo: A estrutura propriamente dita do conector, normalmente de plástico. Tem por função prover a forma de fixação e a proteção mecânica ao conjunto ferrolho e fibra. A forma de fixação pode ser, em geral, do tipo rosqueável, baioneta ou push-pull;
- Capa de Proteção: Protege a fibra e o ferrolho contra impactos e danos mecânicos.
- Base: Onde é feito o acabamento com a fibra óptica e colocada a capa. Normalmente fabricada em PVC, tem por função aliviar os esforços mecânicos entre a base rígida da carcaça, em que está fixada está a fibra óptica e as movimentações do cabo óptico quando da sua manipulação, evitando curvaturas excessivas que poderiam ocasionar o rompimento da fibra.
- Trava de Engate: Sistema que assegura o conector ao seu respectivo adaptador, garantindo uma conexão estável. Encontra-se na estrutura da base.
A Fig. 2, ilustra esses elementos.
Figura 2 – Estrutura de um conector óptico com ferrolho
Os requisitos dos conectores são:
- Montagem simples;
- Forma construtiva estável;
- Pequenas atenuações;
- Proteção das faces das fibras.
Os fatores que influenciam na qualidade de um conector são:
- Alinhamento;
- Montagem;
- Características de transmissão das fibras.
Detalhando um pouco mais os principais tipos de conectores mais usados em redes de comunicação temos:
- Conector SC (Subscriber Connector)
- Estrutura: Possui ferrolho de 2,5 mm de diâmetro, feito normalmente de cerâmica.
- Tipo de Encaixe: Push-pull (encaixe e desencaixe por pressão).
- Aplicações: Largamente utilizado em redes de telecomunicações e data centers, devido à sua robustez e facilidade de uso.
- Vantagens: Alta densidade de empacotamento e facilidade de manuseio.
Figura 3 – Conector SC
2. Conector LC (Lucent Connector)
- Estrutura: Utiliza ferrolho de 1,25 mm, o que possibilita uma densidade de empacotamento maior em comparação ao SC.
- Tipo de Encaixe: Push-pull, similar ao SC, mas em tamanho reduzido.
- Aplicações: Ideal para aplicações em que o espaço é um fator crítico, como em painéis de alta densidade em centros de dados.
- Vantagens: Tamanho compacto e alta densidade, o que permite o uso em espaços reduzidos.
Figura 4 – Conector LC
3. Conector ST (Straight Tip)
- Estrutura: Ferrolho de 2,5 mm, usualmente feita de cerâmica ou metal.
- Tipo de Encaixe: Baioneta (trava rotacional).
- Aplicações: Frequentemente encontrado em redes de campus, em instalações de longa distância e em redes empresariais.
- Vantagens: Confiabilidade e facilidade de instalação.
Figura 5 – Conector ST
Conector MTP/MPO (Multi-Fiber Push On)
- Estrutura: Projeta-se para suportar várias fibras (geralmente 12 ou 24) em um único conector, utilizando um ferrolho alinhadora.
- Tipo de Encaixe: Push-pull.
- Aplicações: Amplamente utilizado em sistemas de alta densidade como em redes 40G/100G Ethernet e nas infraestruturas de data centers.
- Vantagens: Capacidade de multiplexar várias fibras em um único conector, permitindo maior eficiência e densidade de conexão.
Figura 6 – Conector MTP/MPO
A seguir é apresentada uma tabela que relaciona algumas das características típicas dos conectores ópticos citados:
Tabela 1 – Características dos conectores
| Conector | Tipo de Fibra | Atenuação Típica | Reflexão | Aplicação |
| SC (Subscriber Connector) | Monomodo e Multimodo | 0,2 dB (Monomodo), 0,3 dB (Multimodo) | -55 dB (UPC), -65 dB (APC) | Telecomunicações, data centers, redes FTTx |
| LC (Lucent Connector) | Monomodo e Multimodo | 0,1 dB (Monomodo), 0,2 dB (Multimodo) | -55 dB (UPC), -65 dB (APC) | Data centers, telecomunicações, redes de alta densidade |
| ST (Straight Tip) | Multimodo | 0,3 dB (Multimodo) | -55 dB (UPC) | Redes de campus, instalações empresariais, redes industriais |
| MTP/MPO (Multi-Fiber Push On) | Monomodo e Multimodo | 0,35 dB (Monomodo), 0,6 dB (Multimodo) | -60 dB (Monomodo), -40 dB (Multimodo) | Data centers, redes 40G/100G Ethernet, infraestrutura de alta densidade |
Notas:
- Tipo de Fibra: Refere-se ao tipo de fibra óptica que é compatível com o conector.
- Atenuação Típica: Representa a perda de potência do sinal durante a passagem pela terminação, geralmente medida em decibéis (dB).
- Reflexão: A reflexão ou retorno de sinal indesejado, medido em dB, onde valores mais baixos indicam menor reflexão.
- Aplicação: Contextos típicos onde os conectores são utilizados, variando de redes locais a redes de longa distância.
Polimento de Terminações Ópticas
O polimento de terminações ópticas é um processo crítico na preparação das extremidades das fibras ópticas para garantir uma conexão eficiente e de alta qualidade. O objetivo principal é minimizar as perdas de sinal e a reflexão de retorno que podem comprometer o desempenho da rede.
Existem três principais tipos de polimento utilizados nas terminações ópticas: PC, UPC e APC como mostra a Fig. 7.
Figura 7 – Tipos de polimentos em terminações ópticas
A Tabela 2, apresenta as principais características dos tipos de polimento citados.
Tabela 2 – Tipos de polimento
| Tipo de Polimento | Descrição | Reflexão Típica | Aplicações |
| PC (Physical Contact) | Superfície plana, contato físico direto entre as fibras | Aproximadamente -40 dB | Redes com menor exigência quanto à reflexão de retorno |
| UPC (Ultra Physical Contact) | Polimento mais preciso e uniforme, superfícies extremamente planas | Aproximadamente -55 dB | Sistemas de transmissão de alta qualidade, distâncias médias |
| APC (Angled Physical Contact) | Extremidade da fibra polida em ângulo (geralmente 8 graus) | Menor que -65 dB | Redes de longa distância, FTTx, telecomunicações, sistemas de alta potência |
Notas:
- Tipo de Polimento: O método de polimento aplicado na terminação da fibra óptica.
- Descrição: Breve descrição do processo de polimento e da estrutura da terminação.
- Reflexão Típica: O nível típico de reflexão de retorno (medido em dB), onde valores menores indicam menor reflexão e, portanto, melhor qualidade de sinal.
- Aplicações: Contextos típicos onde cada tipo de polimento é utilizado, de acordo com a exigência de performance da rede.
Importante frisar que o polimento adequado das terminações ópticas é uma condição essencial para reduzir as perdas de sinal, uma vez que um polimento preciso minimiza a atenuação, garantindo que o máximo de sinal seja transmitido de uma fibra para outra.
O polimento também contribui para minimizar a reflexão de retorno, que pode causar interferências e ruídos, prejudicando a qualidade do sinal. O polimento adequado, especialmente o APC, é importante para minimizar esses efeitos. Outro aspecto é que terminações bem polidas são mais resistentes ao desgaste e à deterioração, proporcionando uma vida útil mais longa para as conexões, influenciando diretamente a performance e a confiabilidade das conexões ópticas.
Aplicações das Terminações Ópticas
As terminações ópticas estão em diversas aplicações de redes de comunicação, cada uma com suas exigências específicas que determinam o tipo de polimento, conector e fibra óptica utilizados. A Tabela 3, apresenta algumas considerações sobre as aplicações das terminações ópticas, segundo o tipo de conector óptico utilizado.
Tabela 3 – Aplicações das terminações ópticas
| Tipo de Conector | Aplicação | Exigências | Dificuldades | Facilidades |
| SC (Monomodo, APC) | Redes de Telecomunicações | Alta estabilidade, baixa reflexão (APC recomendado) | Manuseio cuidadoso para evitar danos ao conector, especialmente em ambientes externos | Conectores SC são robustos e confiáveis |
| LC, MTP/MPO (Monomodo/Multimodo) | Data Centers | Alta densidade de conexões, largura de banda elevada | Espaço limitado, necessidade de gerenciamento eficiente de cabos | Conectores LC e MTP/MPO facilitam alta densidade de conexões |
| SC (Monomodo, APC) | Redes FTTx | Conectores de baixo custo, polimento APC para redes passivas | Instalação e manutenção em ambientes residenciais e externos | Conectores SC são amplamente disponíveis e econômicos |
| ST (Multimodo, UPC) | Redes Empresariais/Industriais | Confiabilidade em ambientes industriais, resistência a vibrações | Manutenção difícil devido a ambientes adversos, como poeira ou umidade | Conectores ST são robustos e fáceis de instalar |
| LC (Monomodo, APC/UPC) | Redes Metropolitanas/WANs | Baixa atenuação, alta performance em longas distâncias | Manuseio delicado devido à sensibilidade do sinal ao longo da distância | Conectores LC proporcionam baixas perdas e são compactos |
Notas:
- Tipo de Conector: Conectores sugeridos para cada aplicação, com detalhes sobre o tipo de fibra e o polimento recomendado.
- Aplicação: Contextos típicos onde os conectores são utilizados.
- Exigências: Requisitos técnicos e operacionais para cada tipo de aplicação.
- Dificuldades: Desafios que podem surgir durante o manuseio, instalação e manutenção.
- Facilidades: Aspectos que facilitam o uso, o manuseio ou a manutenção dos conectores ópticos em cada contexto.
Conclusões
As terminações ópticas são essenciais para garantir a eficiência, a performance e a durabilidade das redes de comunicação que utilizam fibras ópticas. A escolha das terminações ópticas, incluindo o tipo de conector, polimento e fibra, depende diretamente das necessidades específicas de cada aplicação. Ao selecionar um conector, é fundamental considerar o tipo de rede, a densidade de conexões e os requisitos de qualidade do sinal. Considerações como a distância de transmissão, o ambiente de instalação, os requisitos de largura de banda, e o custo-benefício são fundamentais para garantir que a rede óptica funcione de maneira eficiente e confiável.
Até o próximo artigo!
José Maurício S. Pinheiro
Ratio Consultoria
