AULA 2

Prévia do material em texto

REDES I – REDES DE 
COMUNICAÇÃO E NORMAS 
AULA 2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Luis José Rohling 
 
 
 
2 
CONVERSA INICIAL 
Conforme vimos anteriormente, para a implementação física das redes, 
temos três tipos de meio físico distintos, que são os cabos metálicos, a fibra 
óptica e o ar, com o uso dos sinais de radiofrequência. Esses três tipos de mídia 
poderão ser empregados para a implementação de redes locais (LANs) e 
também para as redes de longa distância (WANs). No entanto, como cada tipo 
de mídia tem suas limitações, a escolha do tipo de meio a ser empregado 
dependerá dos requisitos do processo de comunicação e dos custos envolvidos. 
Assim, nesta aula, estudaremos as fibras ópticas, com foco em suas principias 
características e aplicação em redes de dados. 
Uma das limitações para a aplicação das fibras ópticas são os custos 
envolvidos, porém, eles estão associados às interfaces ópticas, pois o custo dos 
cabos já é menor do que os cabos metálicos, tanto nas redes LAN quanto nas 
redes WAN. Inclusive, nas redes WAN os cabos ópticos já são empregados há 
muito tempo nas conexões de Backbone das operadoras de telecomunicações, 
e agora também estão sendo utilizados nas redes de acesso dos assinantes. 
Nas redes LAN, temos a aplicação das fibras ópticas já há muito tempo 
nas conexões de Backbone do cabeamento estruturado, que farão a 
interconexão dos switches, já sendo utilizadas desde as tecnologias de 10Mbps. 
E a utilização da fibra óptica nessas conexões viabiliza as maiores taxas de 
transmissão ou as maiores distâncias, tais como no backbone de campus. 
Atualmente, as fibras ópticas também estão sendo utilizadas para a conexão das 
áreas de trabalho (WA – Work Areas) com as tecnologias de PON LAN. 
Na figura a seguir, temos os componentes do sistema de cabeamento 
estruturado de edifícios comerciais, em que temos a fibra óptica sendo utilizada 
para a interconexão da sala de equipamentos, onde teremos o switch CORE, 
com os armários de telecomunicações, onde termos os switches de acesso. E 
neste modelo, podemos ter também a utilização da fibra óptica no Backbone 
entre a sala de equipamentos e a entrada da facilidades, caso os serviços das 
operadoras de telecomunicações sejam fornecidos com as tecnologias que 
operam também com as fibras ópticas. Nesta aula, veremos as tecnologias 
baseadas em fibra ópticas tanto para a rede LAN quanto para a rede WAN. 
 
 
 
3 
Figura 1 – Fibra Óptica no Cabeamento Estruturado 
 
TEMA 1 – A FIBRA ÓPTICA 
As fibras ópticas possuem diversas propriedades que a tornam a melhor 
opção para a transmissão de sinais em longas distâncias, ou em distâncias 
menores que exijam uma maior largura de banda. Assim, os cabos de fibra óptica 
permitem a transmissão de dados em distâncias maiores e com maiores larguras 
de banda do que qualquer outra mídia de rede, e ao contrário dos fios de cobre, 
o cabo de fibra óptica pode transmitir sinais com menos atenuação e é 
completamente imune às interferências do tipo EMI e RFI. Assim, a fibra óptica 
é comumente usada para interconectar os dispositivos de rede, tais como os 
switches, pois normalmente essas conexões demandam uma maior largura de 
banda e podem estar também instalados em ambientes muito afastados. 
Em relação à sua estrutura física, a fibra óptica é um fio flexível, mas 
extremamente fino e transparente, fabricado a partir de um vidro extremamente 
puro, e não sendo muito maior do que um cabelo humano. Para a transmissão 
Entrada de 
Facilidades 
Sala de 
Equipamentos 
Armário de 
Telecom 
Área de 
Trabalho 
Fibra Óptica no Cabeamento de Backbone 
Área de 
Trabalho 
Armário de 
Telecom 
Área de 
Trabalho 
Área de 
Trabalho 
Térreo 
1º Andar 
2º Andar 
 
 
4 
do sinal de dados, os bits são codificados na fibra como impulsos de luz e o cabo 
de fibra óptica atua como um guia de ondas, ou "tubo de luz", para transmitir luz 
entre as duas extremidades, com perda mínima de sinal e sem sofrer 
interferências do meio externo. Inclusive, devido a essa imunidade aos ruídos 
externos, a fibra óptica é empregada inclusive dentro de cabos em linhas de 
transmissão de energia, no cabo para-raios, não ocorrendo nenhuma 
interferência dos sinais transmitidos, mesmo quando ocorrem as descargas 
atmosféricas, na ordem de milhares de volts. 
1.1 A propagação do sinal óptico 
O mecanismo básico de transmissão da luz ao longo da fibra consiste, 
portanto, em um processo de reflexão interna total, que ocorre quando um feixe 
de luz emerge de um meio mais denso para um meio menos denso e, assim, 
tendo-se a reflexão do feixe óptico em sua injeção na entrada da fibra óptica, 
teremos esse processo de reflexão ao longo da fibra. No entanto, esse processo, 
mesmo com a reflexão total, sofrerá uma perda, que é a atenuação natural do 
meio físico. 
Figura 2 – A reflexão interna na fibra óptica 
 
Desta forma, a luz injetada no núcleo da fibra, ao atingir a interface entre 
o núcleo e a casca, com ângulo de incidência maior que o ângulo crítico, será 
refletida novamente para dentro do núcleo. Entretanto, a luz que incidir na 
interface com ângulo menor que o ângulo crítico será dispersada para a casca, 
Núcleo 
Sinal de luz 
Casca 
Revestimento 
 
 
5 
sendo absorvida e dissipada pela camada externa. É por esse motivo que para 
a fibra monomodo precisamos de um transmissor óptico mais preciso, que é o 
laser, pois o feixe óptico tem que ser injetado de maneira perpendicular à entrada 
da fibra óptica, e o laser tem a precisão necessária para que isso ocorra. E esse 
ângulo de incidência limite, acima do qual os raios não satisfazem as condições 
de reflexão interna total e, portanto, não são transmitidos, é conhecido como 
ângulo de aceitação ou de admissão da fibra óptica. E a quantidade dos 
possíveis ângulos de incidência, para que ocorra a reflexão total, está 
relacionada com a chamada abertura numérica da fibra. 
1.2 Os tipos de fibras ópticas 
Quanto à sua estrutura, os cabos de fibras ópticas são fabricados com a 
utilização de dois tipos diferentes de fibras, que são as fibras monomodo (SMF 
– Single-mode fiber) e as fibras multimodo (MMF – Multimode fiber). Nesses dois 
tipos de fibra, temos uma estrutura formada por três elementos que são o núcleo, 
a casca e o revestimento, sendo que a principal diferença entre as fibras 
monomodo e multimodo é o tamanho do núcleo, sendo que ambas possuem a 
mesma estrutura de núcleo, casca e revestimento, que também é chamado de 
acrilato. 
Quanto ao princípio de funcionamento, para a transmissão dos sinais 
através das fibras ópticas, os sinais digitais são codificados em pulsos ópticos, 
e esses sinais óticos serão propagados através do núcleo, sofrendo reflexão na 
interface entre o núcleo e a casca, e assim serão propagados ao longo da fibra. 
E temos ainda o revestimento que fará a proteção da fibra contra agentes 
externos que possam danificar a estrutura da fibra. Esse processo de reflexão 
dos sinais na interface entre o núcleo e a casca dependerá do ângulo de injeção 
do sinal no interior do núcleo. 
Em relação à propagação dos sinais através da fibra óptica, temos 
também uma diferença entre as fibras monomodo e multimodo. Nas fibras 
monomodo, temos a injeção do sinal óptico perpendicular à fibra, de forma que 
o feixe óptico siga por um caminho único, em linha reta. Esse modo único de 
propagação do sinal no interior do núcleo da fibra determina a nomenclatura 
adotada, sendo chamada de fibra monomodo, ou seja, com um único modo de 
propagação. Nas fibras multimodo, podemos ter diversos ângulos de injeção do 
sinal óptico, de modo que o sinal fique confinado no interior da fibra. 
 
 
6 
Na figura abaixo, temos a estrutura da fibra Monomodo (SMF), que 
consiste em um núcleo muito pequeno, na ordem de 9 microns, sendo que o 
sinal ótico irá se propagar em linha reta através do núcleo, conforme mostradona figura. E para gerar o sinal óptico a ser injetado em uma fibra monomodo, 
temos a utilização da tecnologia laser, que é mais precisa, para poder enviar um 
único raio de luz no centro do núcleo da fibra. No entanto, a tecnologia laser 
possui um custo bastante elevado, o que limitou a aplicação da fibra durante 
muito tempo, desde a sua “invenção”. E, atualmente, o maior custo das 
tecnologias em redes ópticas está associado com os transmissores, sendo que 
o custo dos cabos em si já é menor do que o custo dos cabos metálicos 
equivalentes. 
Figura 3 – A fibra monomodo 
 
Assim, com a utilização dos transmissores laser, temos uma maior 
potência do transmissor, o que faz com que os sistemas de transmissão com a 
fibra Monomodo sejam empregados nas redes de longa distância, que abrangem 
centenas de quilômetros, como as exigidas em aplicações de telefonia e de TV 
a cabo. 
Outro tipo de fibra óptica é a fibra multimodo, cuja estrutura consiste em 
um núcleo maior, que pode ser de 50 ou de 62,5 mícrons, e utiliza os emissores 
LED para gerar os pulsos de luz, sendo que a luz emitida pelo LED entrará na 
fibra multimodo em diferentes ângulos. Esse tipo de fibra é amplamente utilizado 
nas redes LAN, pois utilizam os LEDs de baixo custo, com largura de banda de 
até 10 Gb/s e comprimentos de link de até 550 metros. 
Núcleo 
Sinal de luz 
Casca 
Revestimento 
 
 
7 
Figura 4 – A fibra multimodo 
 
Deste modo, os sistemas de transmissão com a fibra multimodo e 
transmissores LED são empregados nas redes de menor alcance, tipicamente 
nas redes LAN. Mas, mesmo com um menor alcance do que os sistemas com 
as fibras monomodo e transmissores laser, os sistemas com a fibra multimodo 
terão um alcance maior do que os sistemas com cabos de par trançado, que 
estão limitados em 100 m, atingindo distâncias de até 550 m. 
TEMA 2 – A TRANSMISSÃO EM FIBRA ÓPTICA 
As características de transmissão de uma fibra óptica podem ser descritas 
por meio de suas propriedades, que são a atenuação e a dispersão dos sinais 
ópticos no processo de propagação ao longo da fibra óptica, sendo que a 
atenuação está diretamente ligada às perdas de transmissão, e a dispersão está 
associada à capacidade de transmissão de uma fibra óptica. 
A atenuação irá determinar a distância máxima entre o transmissor e o 
receptor óptico, ou seja, o alcance da rede. E a atenuação de uma fibra óptica 
costuma ser definida de acordo com a diferença entre a potência luminosa na 
entrada da fibra e a potência luminosa na sua saída, em relação ao comprimento 
da fibra, sendo expressa em dB/km. Assim, por exemplo, se tivermos uma fibra 
com uma atenuação de 1 dB/km, em uma rede de 20 km, teremos uma 
atenuação total do enlace de 20 dB. Se utilizarmos um transmissor de -3 db, 
teremos na recepção uma potência de -23 dB. 
 
Núcleo 
Sinal de luz 
Casca 
Revestimento 
 
 
8 
Figura 5 – Atenuação na fibra ótica 
 
Outra limitação da aplicação da fibra óptica em sistemas de comunicação 
está associada aos efeitos da dispersão, que irão afetar a capacidade de 
transmissão de uma fibra óptica, sendo que essa capacidade é expressa pela 
taxa de transmissão, medida em bits por segundo para os sistemas digitais, ou 
pela banda passante, medida em hertz (Hz) para os sistemas de transmissão 
analógicos. 
2.1 A atenuação nas fibras ópticas 
Os mecanismos básicos que causam a atenuação em fibras ópticas são 
a absorção, o espalhamento, as curvaturas e o projeto do guia de onda. E no 
projeto de rede de fibras ópticas, é importante também considerar as perdas 
introduzidas no sistema pelas emendas e conexões entre segmentos de fibras, 
bem como no acoplamento das fibras com as fontes de transmissão do sinal 
óptico e com o receptor/detector do sinal óptico, na recepção. 
Quanto às perdas por absorção, temos a absorção intrínseca, a absorção 
extrínseca e a absorção por defeitos estruturais. A absorção intrínseca 
dependerá do tipo de material usado na composição da fibra e definirá o grau de 
transparência de um material numa região espectral especificada, sendo os 
materiais utilizados na fabricação da fibra óptica a sílica fundida e outros tipos 
de vidros puros. A absorção extrínseca é resultante da contaminação da fibra 
óptica por impurezas, no seu processo de fabricação. No caso de fibras ópticas 
fabricadas pelo processo convencional de fusão, a absorção dos íons metálicos 
é a principal causa de perdas, podendo chegar a perdas superiores a 1 dB/km 
para uma concentração de cobre ou de cromo equivalente a uma parte por 
bilhão. Esse problema é resolvido atualmente com a utilização das técnicas de 
fabricação derivadas da tecnologia de fabricação de semicondutores, que 
TX RX 
Distância = 20 km 
Atenuação = 1 db/km 
Atenuação total = 20 dB 
PotTX = -3 dB PotTX = -23 dB 
 
 
9 
oferecem um bom controle de impurezas. Uma segunda causa é a presença de 
íons OH-, sendo que concentrações de OH- na ordem de uma parte por milhão 
implicam em perdas de 1 dB/km no comprimento de onda de 950nm e de 40 
dB/km no comprimento de onda de 1390 nm. A absorção por defeitos estruturais 
é causada pelo fato de que a composição do material da fibra estar sujeita a 
imperfeições, tais como a falta de moléculas ou a existência de defeitos do 
oxigênio na estrutura do vidro. Esse tipo de absorção é normalmente desprezível 
com relação aos efeitos das absorções intrínsecas ou das impurezas. 
Quanto às perdas por espalhamento, temos os seguintes tipos: 
espalhamento de Rayleigh, espalhamento de Mie, espalhamento de Brillouin 
estimulado e espalhamento de Raman estimulado. O espalhamento de Rayleigh 
é causado por variações de natureza aleatória na densidade do material da fibra, 
que ocorrem em distâncias muito pequenas quando comparadas com o 
comprimento de onda de luz transmitida. Essas variações resultam de flutuações 
na composição do material de fibra assim como de defeitos e não-
homogeneidades estruturais (originadas no processo de resfriamento da fibra) 
causadas durante o processo de fabricação. O espalhamento de Mie é causado 
pela existência na fibra de não-homogeneidades de dimensões comparáveis às 
do comprimento de onda da luz transmitida. Esse tipo de espalhamento resulta 
de imperfeições na estrutura cilíndrica da fibra, como irregularidades na interface 
núcleo-casca, flutuações do índice de refração ao longo da fibra, flutuações do 
diâmetro etc. O espalhamento de Brillouin é um efeito não linear que pode ser 
visto como sendo uma modulação da luz transmitida pelas vibrações 
moleculares térmicas. Esse efeito, que só é significativo acima de certos níveis 
de potência luminosa, resulta da transferência de potência de um modo para si 
mesmo, principalmente na direção contrária de propagação e em outra 
frequência. O espalhamento de Raman estimulado ocorre também a partir de 
certo limiar de potência luminosa, segundo um processo de geração similar ao 
de Brillouin, porém a transferência de potência ocorre principalmente na direção 
de propagação. 
As fibras ópticas também apresentarão perdas de transmissão quando 
submetidas a curvaturas, que podem ser classificadas em dois tipos: curvaturas 
cujos raios de curvatura são grandes comparados com o diâmetro da fibra, por 
exemplo quando um cabo óptico "dobra" um canto ou uma esquina, e as 
curvaturas microscópicas aleatórias do eixo da fibra, cujos raios de curvatura são 
 
 
10 
próximos ao raio do núcleo da fibra, que ocorrem quando as fibras são 
incorporadas aos cabos ópticos. Qualitativamente, as perdas por curvaturas 
podem ser explicadas pela propagação na casca da fibra, pois a partir de um 
determinado raio de curvatura, o sinal na casca deveria se propagar a uma 
velocidade maior, para poder acompanhar o campo propagando-se no núcleo da 
fibra. Como isso não possível, a energia luminosa associada ao sinal que foi 
dispersado para a casca irá se perder por irradiação,tendo-se então um raio de 
curvatura crítico, a partir do qual as perdas por curvaturas passam a ser 
significativas. 
Outra causa de atenuação em fibras ópticas são as características do guia 
de onda, pois como a potência que se propaga numa fibra óptica não está 
totalmente confinada no núcleo, a parte da potência luminosa que se propaga na 
casca é atenuada pelas características de atenuação da casca da fibra. É 
importante, portanto, no projeto de uma fibra óptica com baixas perdas, garantir 
que a maior parte da potência luminosa seja confinada no núcleo da fibra e 
utilizar uma casca com espessura adequada e composta por um material com 
perdas comparáveis às do material do núcleo. 
2.2 As janelas de transmissão 
O princípio do processo de transmissão em fibras ópticas, desde as 
tecnologias iniciais de fibras ópticas, se baseou nas características associadas 
à existência de regiões espectrais, em torno dos picos de absorção de OH-, em 
que temos uma maior capacidade de transmissão, com menores atenuações. 
Essas regiões de atenuação mínima, que estão centradas nos comprimentos de 
onda de 850 nm, 1.300 nm e 1.550 nm, deram origem às chamadas janelas de 
transmissão, ou janelas ópticas. 
 
 
 
11 
Figura 6 – As janelas de transmissão ótica 
 
Com o aperfeiçoamento das técnicas de fabricação, temos a expansão 
das janelas ópticas, porém, elas ainda continuam sendo caracterizadas entorno 
das três regiões de atenuação mínima em fibras de sílica e, assim, as janelas de 
transmissão continuam a servir como referência das diversas tecnologias de 
sistemas de transmissão por fibras ópticas. Por exemplo, a operação na região 
dos 850 nm, em que as fibras atuais possuem atenuações típicas na ordem de 
3 dB/km, que são utilizadas em sistemas de curta distância, justifica-se pela 
simplicidade e custos da tecnologia disponível de fontes e detectores luminosos. 
A janela de transmissão em 1.300 nm está associada a características de 
dispersão nula, oferecendo possibilidades de enormes capacidades de 
transmissão. Dessa forma, apesar de não corresponder mais a um mínimo de 
atenuação, a janela em 1.300 nm é ainda bastante atrativa para operação de 
sistemas de alta capacidade de transmissão. Nessa janela, existem fibras 
comerciais com atenuações da ordem de 0,7 a 1,5 dB/km e um valor mínimo de 
0,47 dB/km para fibras dopadas com fósforo. A janela de transmissão em 1.550 
nm corresponde efetivamente a uma região de atenuação espectral mínima para 
fibras de sílica. Nessa janela, já se fabricam fibras monomodo de sílica com 
atenuação da ordem de 0,2 db/km, muito próxima do limite teórico de perdas 
para esse comprimento de onda. Em 1.570 nm, já se obtêm perdas da ordem de 
0,16 dB/km ainda mais próximas do limite teórico. 
 
 
 
12 
Figura 7 – Multiplexador operando da terceira janela óptica 
 
Créditos: Flegere/Shutterstock. 
2.3 A dispersão em fibras ópticas 
O fenômeno de dispersão em uma fibra óptica é causado pelos diferentes 
atrasos de propagação dos modos que transportam a energia luminosa. Ou seja, 
teremos uma velocidade de propagação diferente no interior de fibra, de acordo 
com o modo de propagação, resultando na distorção dos sinais transmitidos. E 
assim, teremos uma limitação na capacidade de transmissão das fibras ópticas. 
No caso de transmissão digital, que é a mais usual, o espalhamento dos pulsos 
ópticos, resultantes do efeito da dispersão, determinará a taxa máxima de 
transmissão de informação através da fibra. No caso da transmissão analógica, 
a distorção do sinal óptico transmitido, caudado pela dispersão, representará 
uma limitação da banda passante da fibra óptica, medida em hertz. 
Existem três mecanismos básicos da dispersão em fibras ópticas com 
implicações distintas segundo o tipo de fibra: dispersão modal ou intermodal, 
dispersão material e dispersão do guia de onda. 
A dispersão modal ou intermodal afeta apenas as fibras multimodo e 
resulta dos diferentes atrasos na propagação, em uma única frequência óptica, 
ou seja, de um mesmo comprimento de onda, de cada modo individual. No caso 
 
 
13 
das fibras multimodo, o fenômeno da dispersão modal pode ser facilmente 
explicado através da teoria dos feixes ópticos, bastando, para isso, observar as 
diferenças nos caminhos percorridos ao longo do núcleo pelos vários feixes. As 
diferenças de caminhos são traduzidas em tempos de propagação distintos para 
os feixes com diferentes ângulos de incidência, considerando a velocidade de 
propagação constante. Isso faz com que a luz transmitida pelos vários feixes, 
que representam os modos de propagação em um determinado comprimento de 
onda, chegue à extremidade final da fibra multimodo em instantes de tempo 
diferentes, causando, assim, um espalhamento dos sinais transmitidos, que é 
chamado de dispersão. 
Um dos tipos construtivos de fibras ópticas multimodo são as fibras 
multimodo do tipo índice gradual, que minimizam os efeitos da dispersão modal. 
A variação gradual do índice de refração do núcleo, que varia em direção à 
casca, permite uma compensação da velocidade de propagação dos feixes cujas 
trajetórias são mais longas. Por exemplo, no caso de fibras multimodo IG com 
perfil parabólico, os raios curvos mais afastados do eixo de fibra, embora tenham 
um caminho mais longo a percorrer, apresentam uma velocidade média superior 
à dos raios mais próximos do eixo do núcleo. Assim, temos uma compensação 
das velocidades de propagação dos modos de ordem superior, reduzindo a 
diferença de atrasos de propagação, implicando em uma menor dispersão modal 
para as fibras multimodo IG. 
Os mecanismos de dispersão cromática, que incluem a dispersão material 
e de guia de onda, possuem uma interdependência bastante complexa, porém é 
possível estimar os efeitos da dispersão cromática somando-se a contribuições 
da dispersão material e da dispersão do guia de onda, calculadas 
separadamente. Como as fibras possuem diferentes velocidades de 
propagação, para os vários componentes espectrais de um dado modo de 
propagação, isso resulta na chamada dispersão material. A diversidade de 
componentes espectrais é gerada pelas fontes luminosas, que se caracterizam 
por uma emissão policromática, isto é, uma emissão em vários comprimentos de 
onda em torno de um comprimento de onda central. A maneira de se reduzir tal 
dispersão é a utilização de fontes luminosas com menor largura espectral ou 
operando-se a fibra em comprimentos de ondas maiores. Em relação aos modos 
de propagação, o número de modos possíveis de propagação em determinada 
fibra óptica pode ser estabelecido com base no parâmetro característico da fibra, 
 
 
14 
denominado frequência normalizada ou número V. Assim, a dispersão por 
efeitos do guia de onda resulta, principalmente, da dependência do número V, 
característico do guia de onda luminoso com relação ao comprimento de onda 
da luz transmitida. No caso de fibras multimodo de sílica, a dispersão do guia de 
onda é geralmente muito pequena comparada com a dispersão material, 
podendo ser desprezada. Porém para as fibras monomodo, a dispersão por 
efeitos do guia de onda será crítica, pois fará a compensação da dispersão 
material em determinados comprimentos de onda, diferentes do ponto de 
dispersão material zero. 
Além disso, o comprimento de onda para o qual a dispersão cromática é 
nula varia muito pouco com o tipo de dopante utilizado na confecção da fibra, 
mas depende bastante dos parâmetros característicos do guia de onda. O 
deslocamento da dispersão cromática nula da região de 1.300 nm, na qual temos 
a dispersão material zero da sílica, para a região de 1550 nm, na qual a 
atenuação é mínima, através da manipulação do perfil e das dimensões de fibras 
monomodo, tem caracterizado o desenvolvimento das chamadas fibras com 
dispersão deslocada. As características da dispersão de guia de onda e da 
dispersão cromáticaem fibras monomodo podem ser alteradas modificando-se 
o perfil de índices e as dimensões do guia de onda. Com um perfil de índices do 
tipo W (casca interna rebaixada estreita) e dimensões adequadas, é possível 
obter-se uma região espectral de dispersão cromática mínima. Esse tipo de 
comportamento da dispersão cromática em fibras monomodo tem caracterizado 
o desenvolvimento das chamadas fibras com dispersão plana. 
TEMA 3 – SISTEMAS DE COMUNICAÇÕES ÓPTICAS 
Além das fibras ópticas, um sistema de comunicação óptica conta ainda 
com os elementos fotoemissores e fotoreceptores, que fazem a interface entre 
os sinais a serem transmitidos, sejam do tipo analógicos ou digitais, e o meio de 
transmissão, que é a fibra óptica, bem como o interfaceamento entre o meio 
físico, fibra óptica, e o sistema receptor, fazendo a novamente a conversão do 
sinal óptico para o sinal analógico ou digital que foi transmitido. 
 
 
 
15 
3.1 A transmissão dos sinais 
As fontes ópticas utilizadas para os sistemas de comunicações com fibras 
ópticas são os dispositivos semicondutores, que incluem os diodos laser do tipo 
ILD (Injection Laser Diode), os lasers do tipo VCSEL (Vertical-Cavity Surface-
Emitting Laser) e os diodos emissores de luz (LED – Light-Emitting Diode). Esses 
dispositivos são modulados fazendo variar a corrente que circula por eles, e com 
isso teremos uma modulação direta do feixe de luz, sendo que a sua resposta é 
extremamente rápida, permitindo a transmissão de informações em altas taxas. 
Esses dispositivos são disponíveis comercialmente, utilizados para transmissão 
a longas distâncias, com grande robustez mecânica, elevado tempo de vida útil 
e baixo custo. Os sistemas mais simples podem operar com LED comum, 
emitindo luz na região visível do espectro. Os sistemas mais sofisticados, para 
uso nas redes de comunicações com elevada taxa de transmissão e longas 
separações entre os repetidores, empregam diodos emissores na faixa do 
infravermelho (IRED). Esses diodos têm a emissão otimizada para os 
comprimentos de onda que favoreçam a transmissão, entre 800 e 900 nm e em 
1.300 nm, ou seja, para operação na primeira e segunda janela de transmissão 
das fibras óptica. No entanto, os LEDs emitem uma radiação difusa, de modo 
que os raios de luz penetram na fibra com diferentes ângulos de incidência, isto 
é, com diferentes inclinações, típico das fibras multimodo. 
Assim, para sistemas de transmissão com fibras ópticas do tipo 
multimodo, são utilizados os LEDs de alta radiação ou alta eficiência, que são 
classificados em dois grupos, os LEDs de emissão de superfície e os LEDs de 
emissão lateral. Os LEDs de emissão de superfície possuem a emissão na 
pequena zona da superfície do diodo, prejudicando a sua alta radiação, sendo 
que essa superfície tem um diâmetro de 50 micrometros, o que faz com que 
sejam compatíveis com as fibras multimodo de alta qualidade. Os diodos de 
emissão lateral (ELED) emitem a radiação por uma ranhura, e assim a luz 
emitida por esse tipo de LED é mais direcional que a do LED de emissão por 
superfície, com menores perdas por acoplamento na fibra. Como os LEDs 
possuem um limite máximo de velocidade para modulação, são utilizados para 
enlaces de baixa frequência. 
Além disso, a potência média emitida pelos LEDs atinge a ordem de 0,1 
mW, que corresponde a -10 dBm, e possui uma limitação da velocidade de 
 
 
16 
modulação na ordem de 200 MHz. Assim, os sistemas de transmissão com a 
utilização dos LEDs são limitados a taxas de transmissão de 622Mbps, que 
equivale ao padrão STM-4 na tecnologia de transmissão SDH. Para a 
transmissão de sinais no padrão Ethernet, teremos então uma limitação, sendo 
possível a utilização dos LEDs para o padrão FastEthernet, de 100 Mbps, porém 
não sendo possível a sua utilização no padrão GigabitEthernet, de 1 Gbps. 
Figura 8 – O Diodo Emissor de Luz (LED) 
 
Créditos: Ensuper/Shutterstock. 
Os diodos laser são diodos que emitem a radiação em trajetórias 
paralelas, sendo adequados para utilização com fibras do tipo monomodo. O ILD 
irá operar na segunda janela óptica, centrada no comprimento de onda de 1.310 
nm e na terceira janela óptica, centrada no comprimento de onda de 1.550 nm. 
E a potência média de sinal luminoso pode atingir o valor de 1mW (0dBm), o que 
permite a transmissão em maiores distâncias do que os sistemas de transmissão 
com a utilização do LED. E a velocidade de modulação do laser pode atingir 
valores na ordem de 10 GHz, sendo empregado em sistemas digitais de alta 
velocidade, obtendo-se maiores larguras de banda para a transmissão de dados. 
No entanto, em função dessas características, o ILD tem um custo muito maior 
 
 
17 
do que os LEDs, sendo empregado em sistemas de transmissão que exigem 
maiores larguras de banda e maiores distâncias. 
Mais recentemente, foi desenvolvido um terceiro dispositivo transmissor, 
que é o VCSEL, que possui as características melhores do que os LEDs, mas 
com custos menores do que os ILDs. Assim, o VCSEL opera na primeira e na 
segunda janela óptica, como o LED, porém, com uma velocidade de modulação 
de 5 GHz, o que permite a transmissão com largura de banda de até 10 Gbps. E 
a potência óptica do VCSEL é semelhante ao ILD, atingindo até 1 mW (OdBm). 
Quanto ao tipo de fibra óptica, o VCSEL é utilizado em sistemas de transmissão 
com fibras multimodo, pois a sua emissão de luz possui um espalhamento, 
porém muito menor do que o LED. E por possuir uma maior potência e maior 
velocidade de modulação, o VCSEL é empregado em sistemas de maior largura 
de banda do que o LED, tipicamente nas redes locais (LAN). 
3.2 A recepção dos sinais 
Para a decodificação do sinal óptico, recuperando a informação original 
transmitida, temos os fotodetectores, sendo que os fotodetectores mais 
utilizados com fibras ópticas são os fotodiodos PIN e APD. Os fotodiodos PIN 
são utilizados para enlaces de curta distância e baixa frequência, ainda que 
possam ser utilizados em altas frequências. Quando o sinal é fraco e de 
frequência muito elevada, utilizam-se os fotodiodos APD, já que sua principal 
característica é a de amplificar o sinal, além de detectá-lo. Esse tipo de fotodiodo 
é utilizado em sistemas de transmissão a média e longa distâncias. 
A capacidade de recepção do sinal, ou seja, a quantidade de sinal óptico 
a ser recebido pelo fotodetector para que ele possa recuperar o sinal transmitido, 
é chamada de sensibilidade do receptor. Essa sensibilidade, normalmente 
indicada pelo seu valor em dBm, determinará o alcance de uma rede, 
considerados os valores da potência de transmissão do emissor do sinal e a 
atenuação do enlace de fibra óptica. Por exemplo, considerando-se um sistema 
de transmissão que utiliza um transmissor com uma potência de -2 dBm e um 
receptor com sensibilidade de -20 dBm, poderemos ter uma atenuação máxima 
do enlace de fibra óptica de 18 dB, que equivale à diferença entre a potência do 
sinal transmitido (-2 dBm) e a potência mínima que deverá ser entregue ao 
receptor (-20 dBm). 
 
 
18 
Figura 9 – Sistema de transmissão ótica 
 
Assim, no exemplo da figura, desconsiderando-se as perdas nas 
conexões, e considerando-se que tenhamos um cabo óptico com uma atenuação 
de 1 dB/km, o tamanho máximo da rede será de 18 km. 
3.3 O acoplamento dos sinais 
Os conectores ópticos são dispositivos passivos que permitem realizar as 
junções temporárias ponto a ponto entre duas fibras, sendo utilizados também 
nas extremidades dos sistemas de transmissão, realizando a junção óptica da 
fibra ao dispositivo de transmissão, que é o fotoemissor, ou ao dispositivo 
receptor do sinal, que é o fotorreceptor. A qualidade da conexão será garantida 
pela precisão com que as peças mecânicas, que constituem o conector óptico, 
conseguem posicionar as extremidades das fibras em relação ao corpo exterior 
do conector. 
O uso de conectores ópticos oferecemuitas vantagens operacionais em 
relação às outras técnicas de conexão ponto a ponto, como as emendas, 
apresentando uma maior facilidade de manuseio pois não exigem nenhum 
equipamento adicional ou conhecimento técnico especializado. Por outro lado, 
as junções fibra-fibra com conectores ópticos costumam ser uma solução mais 
cara e que ocuparão um maior espaço e maior peso em comparação aos 
sistemas de emenda óptica. De um modo geral, os conectores ópticos são mais 
utilizados em sistemas locais, nos quais temos alterações da configuração física 
de forma dinâmica, tais como as interfaces em redes locais. 
As principais características necessárias para o bom desempenho dos 
conectores ópticos incluem as perdas de inserção e de reflexão baixas, a 
estabilidade das características e função dos ciclos repetidos de conexão e 
desconexão, a facilidade na montagem, a insensibilidade a fatores ambientais 
TX RX 
Atenuação máxima = 18 dB 
PotTX = -2 dB Sensibilidade= -20 dB 
 
 
19 
tais como temperatura e poeira, a durabilidade com ciclos repetidos, a 
padronização e também custos baixos. 
A escolha de um tipo de dispositivo ou técnica de junção ponto a ponto 
não depende apenas de critérios de desempenho. Deve existir uma 
compatibilização com o sistema já instalado, observando-se, por exemplo, a 
abertura numérica (AN), o diâmetro do núcleo, a elipticidade do núcleo e a 
excentricidade do núcleo em relação à casca, que podem afetar o desempenho 
da junção de duas fibras de origem distintas. Enfim, a confiabilidade da junção 
deve ser caracterizada pela sua capacidade de suportar adequadamente 
condições adversas, mecânicas e ambientais. 
A atenuação causada pelos conectores ópticos é um importante 
parâmetro no dimensionamento de sistemas. As perdas de potência luminosa 
nos conectores ópticos são medidas também em decibéis (dB) e dependem do 
tipo de fibra utilizada. Conectores de boa qualidade apresentam perdas inferiores 
a 1 dB. 
Essa atenuação também é chamada de perda de inserção, pois é 
introduzida pelos conectores ópticos, e é classificada em duas categorias 
principais: perdas intrínsecas e extrínsecas. As perdas de inserção intrínsecas 
estão associadas às características das fibras no ponto da junção e têm como 
principais causas as diferenças na geometria dos núcleos, tais como diâmetro, 
elipticidade, excentricidade, e também causadas por diferenças de aberturas 
numéricas e diferenças de perfil de índices de refração. As perdas de inserção 
extrínsecas são originadas por imperfeições na realização da junção e têm como 
principais causas o deslocamento lateral ou axial, a separação ou deslocamento 
longitudinal (perdas por reflexão de Fresnel), o desalinhamento angular e a 
qualidade de superfície. 
Além das perdas de inserção, um outro parâmetro importante no caso de 
sistemas com fibras monomodo e diodos laser é o das perdas de retorno ou de 
reflexão. Conectores ópticos típicos, cujas extremidades das fibras não se 
tocam, exibem perdas de retorno da ordem de -15 dB, enquanto conectores mais 
modernos, que permitem contato físico entre as extremidades das fibras, 
apresentam atualmente perdas de retorno inferiores a -35 dB. 
 
 
 
 
 
20 
TEMA 4 – COMPONENTES DA REDE ÓPTICA 
As fibras ópticas, conforme vimos anteriormente, são utilizadas na 
implementação dos sistemas de comunicação que necessitam de maiores 
larguras de banda e maiores distâncias, em função de sua maior capacidade de 
transmissão e com menor atenuação, e em ambientes onde temos muitas fontes 
de interferência externa, em função de sua total imunidade aos ruídos externos. 
Assim, um dos tipos de redes onde as fibras ópticas são empregadas, as redes 
LAN, são utilizadas na interligação dos equipamentos nas redes, de acordo com 
os padrões definidos nas normas de cabeamento estruturado, que incluem 
também a fibra ótica. No entanto, para a interconexão entre os equipamentos, 
temos diversos elementos que irão compor a infraestrutura de comunicação 
óptica, que são: 
• Cordão de manobra (cordão óptico); 
• Hardware de conexão e manobra (distribuidor óptico); 
• Cabos ópticos. 
Figura 10 – Elementos do sistema de comunicação ótica 
 
Como a interconexão entre esses componentes será realizada com o uso 
de conectores, será necessário, em um projeto de cabeamento óptico, que se 
tenha a correta especificação dos conectores que serão utilizados, sendo que 
temos diversos tipos de conectores, tais como os conectores do tipo ST, SC e 
Distribuidor 
óptico 
RX 
CABO 
ÓPTICO 
Distribuidor 
óptico 
TX 
CORDÃO 
ÓPTICO 
CORDÃO 
ÓPTICO 
 
 
21 
LC. Outra especificação essencial na definição desses componentes será o tipo 
de fibra óptica, que poderá ser monomodo ou mutimodo, sendo que no caso das 
fibras multimodo, podemos ter as fibras ópticas de 50 mícrons e as fibras ópticas 
de 62,5 mícrons. 
4.1 Os elementos de manobra 
Para a conexão entre os transmissores e o cabo óptico, temos dois 
componentes, que são o cordão de manobra, chamado de cordão óptico, e o 
hardware de conexão do cabo, que é chamado de distribuidor óptico. 
O cordão óptico é constituído de uma fibra óptica com uma estrutura de 
proteção diferente dos cabos ópticos, permitindo uma flexibilidade maior. Assim, 
será possível executarmos as manobras de interconexão sem o risco de quebra 
das fibras ópticas, de maneira semelhante às operações realizadas com os 
cabos de par trançado. Portanto, um cordão óptico nada mais é do que uma fibra 
óptica com um conector em cada uma das extremidades, semelhante aos 
patchcords de cabos UTP. Como as comunicações ópticas são no modelo 
duplex, com uma fibra para transmissão e outra para a recepção do sinal, temos 
também os cordões duplex, com dois cordões conjugados, e com dois 
conectores em cada extremidade. Para garantir o acoplamento correto do sinal 
óptico, é necessário verificar o tipo correto dos conectores empregados, 
conforme veremos mais adiante, bem como o tipo da fibra, garantindo que a fibra 
óptica contida no cordão óptico seja do mesmo tipo da fibra óptica que está 
instalada no cabo óptico. E essa identificação será feita por meio da cor dos 
conectores, bem como da cor dos cordões ópticos. 
Quanto às cores utilizadas para identificar o tipo da fibra óptica contida 
nos cordões ópticos, temos uma diferença entre o padrão especificado pela TIA 
e o padrão especificado pela ABNT. Pelo padrão ABNT, os cordões ópticos com 
fibras multimodo com núcleo de 50 mícrons serão identificados pela cor amarela, 
e os cordões ópticos com fibras multimodo com núcleo de 62,5 mícrons serão 
identificados pela cor laranja. No entanto, de acordo com o padrão TIA, teremos 
a cor laranja sendo utilizada para os dois tipos de fibra multimodo, que serão 
diferenciadas pela cor do conector. Mas, além da cor do cordão, normalmente 
teremos a gravação dessa informação sobre o próprio cordão, incluindo o tipo 
da fibra, o fabricante e outras informações. 
 
 
 
22 
Figura 11 – O cordão óptico 
 
Créditos: jeerachon/Shutterstock. 
O cordão de manobra será utilizado, então, para realizar a conexão do 
equipamento de rede, das interfaces de transmissão e de recepção ao hardware 
de manobra, que é o distribuidor óptico. No distribuidor óptico, teremos a fixação 
do cabo, que no cabeamento estruturado seria o cabo de backbone, e a sua 
conectorização, para a conexão com o cordão de manobra. Porém, como não é 
possível realizar a conectorização das fibras ópticas do cabo, no ambiente de 
instalação do cabeamento estruturado, com a devida qualidade necessária, são 
utilizadas as terminações ópticas. 
As terminações ópticas, também chamadas de pig tail, são pequenos 
pedaços de fibra óptica que já possuem um conector acoplado em uma das 
extremidades. Assim, essas terminações ópticas deverão ser emendadas às 
fibras ópticas do cabo óptico, por meio do processo de fusão. E esse processo 
é realizadocom o equipamento chamado de máquina de fusão, que faz a 
emenda das fibras ópticas do cabo com as terminações ópticas, através de um 
processo de fusão com o uso de altas temperaturas, obtido pela criação de um 
arco voltaico que causa o derretimento da sílica da fibra, fazendo a fusão entre 
o cabo e a terminação óptica. Todas as emendas ópticas serão, então, 
devidamente protegidas e acomodadas no interior do distribuidor óptico, em 
bandejas apropriadas. E a extremidade das terminações ópticas serão 
 
 
23 
conectadas ao painel instalado no distribuidor óptico, possibilitando então a 
conexão dos cordões ópticos. 
Assim, o hardware de conexão e manobra é composto por uma estrutura 
metálica, para fixação do cabo e dos painéis de conexão, bem como das 
emendas ópticas. 
Figura 12 – O hardware de conexão e de manobra 
 
Créditos: Vasyliuk/Shutterstock. 
4.2 Tipos de conectores 
Quanto ao tipo de conectores ópticos, temos diversos modelos que são 
utilizados em diferentes aplicações. Os primeiros conectores possuíam uma 
estrutura baseada no uso de ferrules, que é um cilindro de metal, de plástico ou 
de cerâmica, com um orifício de precisão onde é colocada a fibra. Em geral, um 
anel metálico rosqueado envolve o ferrule para a sua conexão e travamento na 
conexão com o dispositivo óptico ativo. O conector que utiliza esse tipo de 
estrutura é o conector do tipo ST, utilizado em sistemas de telecomunicações. 
 
 
 
24 
Figura 13 – Conector óptico com ferrule 
 
Créditos: Serega_tm/Shutterstock. 
Outro tipo de conector óptico, quanto à sua estrutura, é o conector 
bicônico moldado. O componente central desse tipo de conector é uma luva 
bicônica que aceita dois plugues cônicos e alinha os eixos das extremidades das 
fibras centradas nos plugues. A configuração cônica para alinhamento tem por 
objetivo evitar o desgaste nos repetidos ciclos de conexão e desconexão do 
plugue com a luva de alinhamento. Os plugues e a luva de alinhamento são 
moldados com excelente precisão, resistência ao desgaste e estabilidade numa 
larga faixa de temperaturas. Cada plugue é moldado diretamente na fibra. As 
perdas por inserção neste tipo de conector são tipicamente inferiores a 0,4 dB. 
Junções com conectores bicônicos para fibras multimodo IG 50/125 (AN= 0,23) 
idênticas chegam a perdas da ordem de 0,11 dB. Com esse tipo de estrutura, 
temos os conectores SC e o os conectores LC. 
Além dos conectores, que são sempre do tipo macho, temos os 
acopladores ópticos, conforme mostrado na figura a seguir, que permitirão a 
conexão entre os dois conectores, fazendo o alinhamento do elemento central, 
onde temos a fibra óptica. Nesta figura, temos dois acopladores ópticos, que 
estão com a capa de proteção, e um conector do tipo duplex, onde temos dois 
conectores fixados em uma mesma estrutura de conexão. 
 
 
25 
Figura 14 – Conector e acoplador óptico 
 
Créditos: Mikhail Verevkin/Shutterstock. 
Os conectores mais usuais em redes LAN são os conectores SC e LC, 
que basicamente se diferenciam pelas suas dimensões, de forma que o espaço 
ocupado por um conector SC permite a conexão de dois conectores do tipo LC. 
Na figura a seguir, temos o conector do tipo SC, no qual podemos observar o 
ferrolho, que está sem a capa de proteção, mostrada no conector da figura 
anterior. A fixação mecânica do conector ao acoplador, mostrado na figura 
anterior, é feita através da trava lateral, que irá garantir o alinhamento do núcleo 
da fibra óptica com o outro conector, que será conectado do outro lado do mesmo 
acoplador. 
 
 
 
26 
Figura 15 – Conector do tipo SC 
 
Créditos: Artit Thongchuea/Shutterstock. 
Na figura a seguir, temos o conector do tipo LC, que é menor do que o 
conector SC, e neste caso já na configuração duplex, onde temos as duas fibras 
ópticas acopladas em uma única estrutura de fixação mecânica, já que a 
comunicação entre os equipamentos de redes, tais como os switches, será feita 
com o uso de duas fibras ópticas, sendo uma para a transmissão e outra para a 
recepção. 
Figura 16 – Conector do tipo LC – Duplex 
 
Créditos: Dudikov Sergey/Shutterstock. 
E temos também os conectores multifibras, que são chamados de MPO 
(Push On Multi-fibra) compostos de múltiplas fibras óticas com 8, 12 ou 24 fibras, 
 
 
27 
para utilização típica em ambientes de data center. Desta forma, como os cabos 
ópticos multifibras são mais difíceis de se conectar, usando um único conector, 
por suas tolerâncias dimensionais estreitas e pela necessidade de se alinhar 
adequadamente todas as fibras, podemos então utilizar os conectores MPO. 
4.3 O polimento dos conectores 
Os conectores também passam por um processo de polimento para 
diminuir as perdas por espalhamento e por reflexão, aumentando o acoplamento 
do sinal óptico entre as duas fibras ópticas que estão sendo conectadas. O 
elemento central do conector, onde temos a terminação da fibra óptica, também 
é chamado de ferrolho. Na figura vista anteriormente, podemos verificar a 
existência de uma capa de proteção colocada no ferrolho, o que garante a 
proteção da terminação do conector contra poeira, sujeira, umidade e possíveis 
riscos. E essa capa somente deverá ser removida quando for feita a conexão do 
mesmo. 
Quanto ao polimento, como temos diferentes tipos de polimento, em uma 
conexão entre dois conectores deve-se verificar se o tipo de polimento é 
compatível entre eles, sendo que temos os seguintes tipos polimento: 
• Polimento FLAT; 
• Polimento PC (Physical Contact); 
• Polimento SPC (Super Physical Contact); 
• Polimento UPC (Ultra Physical Contact); 
• Polimento APC (Angular Physical Contact). 
Atualmente, os polimentos mais usuais são o do tipo PC, que são do tipo 
convexos, e o polimento angular, não sendo compatíveis entre eles. Assim, 
podemos interconectar os polimentos do tipo PC, SPC e UPC, porém, não 
podemos conectar os conectores com esses tipos de polimento com os 
conectores APC. 
No entanto, para podermos diferenciar o tipo de polimento, já que não é 
possível verificar essa característica com uma inspeção visual, o polimento será 
indicado através da cor do conector, que também será utilizado para indicar o 
tipo de fibra, que poderá ser do tipo monomodo ou multimodo. 
Os conectores e acopladores de cor verde são utilizados para indicar o 
polimento do tipo APC, que é o polimento angular e que possui um melhor 
 
 
28 
acoplamento óptico. Desta forma, é comum encontrarmos esse tipo de conector 
nas conexões dos equipamentos de transmissão de redes WAN, onde as perdas 
por acoplamento podem interferir significativamente no desempenho da rede. E 
a cor verde pode ser utilizada tanto para a fibra monomodo quanto multimodo, 
sendo necessário verificar, então, a cor do cordão óptico para a sua 
diferenciação. Porém, sendo uma conexão de um serviço de rede WAN, 
certamente a fibra óptica será do tipo monomodo. 
Os conectores e acopladores de cor azul são utilizados para indicar os 
polimentos do tipo PC, que são o PC, SPC e UPC, compatíveis entre eles, 
conforme visto anteriormente, sendo a diferença entre eles apenas a qualidade 
do acoplamento. E os conectores e acopladores de cor azul também são 
utilizados para indicar que a fibra é do tipo monomodo. 
E temos ainda os conectores e acopladores de cor bege, que são 
utilizados para indicar o polimento do tipo PC, com fibras multimodo. 
Figura 17 – Conectores de WAN 
 
Créditos: Review TH/Shutterstock. 
Como exemplo, na figura acima temos os conectores tipicamente 
utilizados para os serviços de WAN, com o uso de conectores do tipo ST e SC. 
No caso dos conectores do tipo SC, podemos identificar o polimento do tipo APC, 
pois os conectores são da cor verde. 
 
 
 
29 
TEMA 5 – A REDE ÓPTICA 
Além dos componentes de conexão e manobra vistos anteriormente, em 
uma rede óptica temos o elemento principal de rede, que são os cabos ópticos, 
cujodesempenho estará também especificado em norma, de acordo com o tipo 
de fibra óptica empregada, bem como do desempenho das conexões. Além 
disso, temos também os diversos tipos de construção em relação à estrutura dos 
cabos ópticos, de acordo com o ambiente e forma de instalação. 
Portanto, para a utilização efetiva das fibras ópticas, em função de sua 
estrutura frágil e pequena dimensão, são necessárias sua acomodação e sua 
proteção, o que é feito com a sua acomodação em cabos ópticos. Assim, 
teremos diversos tipos de cabos ópticos que irão diferir quanto à sua aplicação, 
tanto em relação ao ambiente externo quanto ao tipo de fibras ópticas. A 
diferença básica será quanto ao tipo de fibra, onde teremos cabos de fibras 
monomodo e de fibra multimodo. E as características associadas ao 
desempenho das fibras, bem como os demais componentes das redes ópticas, 
tais como os conectores e cordões, também são especificadas pelas normas 
pertinentes, publicadas pela TIA, pela ISO e pelo ITU, entre outros. 
Assim, por exemplo, a norma TIA-568.3, intitulada Optical Fiber Cabling 
and Components Standard, trata especificamente dos componentes do 
cabeamento óptico, complementando as especificações gerais de um sistema 
de cabeamento estruturado, conforme especificações contidas na norma TIA-
568.0. E a norma 658.3 em sua versão D já não recomenda mais a utilização 
das fibras multimodo do tipo OM1 e OM2, que são as fibras desenvolvidas 
inicialmente com núcleos de 62,5 e 50 mícrons, respectivamente, e recomenda 
a utilização das fibras multimodo mais atuais, que são as fibras do tipo OM3 e 
OM4. E essa versão da norma também não recomenda mais a utilização das 
fibras monomodo do tipo OS1, que é a versão inicial das fibras monomodo. 
 
 
 
30 
5.1 Atenuação dos componentes ópticos 
Com base na norma TIA568.3, teremos a especificação da atenuação 
máxima para os cabos ópticos, bem como para as perdas de inserção e perdas 
de retorno na conectorização para fibras monomodo e multimodo. 
Assim, para as fibras multimodo, teremos a especificação da atenuação 
máxima de acordo com o comprimento de onda que está sendo utilizado para a 
transmissão do sinal óptico, conforme mostrado na tabela abaixo. 
Tabela 1 – Atenuação em fibras multimodo 
Tipo de Fibra Óptica Comprimento de Onda Atenuação 
Multimodo OM3 850 nm 3,0 dB/km 
Multimodo OM4 1.300 nm 1,5 dB/km 
Para as fibras monomodo, temos uma diferenciação da atenuação em 
relação ao tipo de cabo óptico e à sua aplicação, que pode ser apenas para uso 
interno, apenas para uso externo ou pra uso interno e externo. 
Tabela 2 – Atenuação em fibras monomodo 
Tipo de Fibra Óptica Comprimento de Onda Atenuação 
Monomodo apenas de 
uso interno 
1.310 nm 1,0 dB/km 
1.550 nm 1,0 dB/km 
Monomodo apenas de 
uso externo 
1.310 nm 0,4 dB/km 
1.550 nm 0,4 dB/km 
Monomodo de uso 
interno/externo 
850 nm 0,5 dB/km 
1.300 nm 0,5 dB/km 
Como as aplicações de uso interno normalmente envolvem distâncias 
menores, uma maior atenuação não afetará significativamente o desempenho 
do sistema de comunicação. Porém, em sistemas de longa distância, que 
empregam os cabos de uso externo, a atenuação representará um fator 
significativo no desempenho e no alcance da rede. Porém, na prática, os valores 
especificados pela norma são os limites máximos, sendo que os fabricantes de 
cabos ópticos irão apresentar na documentação de seus produtos os valores 
típicos, que normalmente são menores do que os limites especificados em 
norma. 
 
 
31 
Quanto ao desempenho dos conectores, a norma TIA-568 especifica que, 
para os conectores do tipo multimodo, podemos ter uma perda máxima de 
inserção, que é chamada de Insert Loss, de 0,75dB. E a perda de retorno, que é 
medida como sendo a relação entre a potência do sinal que será acoplado para 
a próxima fibra óptica e a potência do sinal que chega ao conector, deverá ser 
de no mínimo 20 dB. A medição dessa relação entre a potência de entrada e de 
saída, realizada em dB, utiliza uma escala logarítmica, baseada na seguinte 
relação: 
𝐴𝐴(𝑑𝑑𝑑𝑑) = 20 𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙
𝑃𝑃2
𝑃𝑃1
 
Figura 18 – Perdas em conectores 
 
Para os conectores do tipo monomodo, apesar de termos uma atenuação 
muito menor para os cabos ópticos, temos o mesmo valor máximo para as 
perdas de inserção, que será de 0,75dB por conexão, de acordo com as normas 
TIA. Para as perdas de retorno, temos valores diferentes dos conectores 
mutimodo, sendo que as normas estabelecem um valor mínimo de 35dB para a 
perda de retorno em aplicações de rede e de no mínimo 55dB para aplicações 
de transmissão de sinais de TV, que são as aplicações chamadas de broadband 
em CATV. 
5.2 Tipos de cabos 
As normas ISSO 11801 e TIA-568.3 estabelecem os tipos de fibras ópticas 
monomodo e multimodo quanto ao seu desempenho, conforme visto 
anteriormente, em relação à atenuação, nas tabelas 1 e 2. No entanto, além dos 
tipos de fibras ópticas apresentadas, temos ainda as fibras ópticas multimodo, 
que não são mais recomendadas pelas normas, mas que ainda estão instaladas 
Perda de Inserção Perda de Retorno 
 
 
32 
e em utilização nas redes das empresas. Assim, é necessário verificar qual é o 
tipo de fibra que está instalada para, em caso de manutenção da rede que exija 
uma emenda na rede, que seja utilizada o mesmo tipo de fibra. 
Assim, para as fibras multimodo, temos as fibras do tipo OM1, OM2, OM3 
e OM4, de acordo com a classificação estabelecida pela ISO 11801. Essas fibras 
estão especificadas nas normas TIA designadas como TIA492AAAA (OM1), 
TIA492AAAB (OM2), TIA492AAAC (OM3) e TIA492AAAD (OM4). E quanto às 
fibras monomodo, temos as fibras OS1 e OS2, especificadas pela ISO 11801, 
que correspondem, respectivamente, às fibras do tipo TIA492CAAA (OS1) e 
TIA492CAAB (OS2). 
Quanto à estrutura dos cabos ópticos, em relação à sua aplicação, temos 
os cabos internos e os cabos externos. Como a fibra é altamente susceptível à 
umidade, os cabos para uso externo deverão possui uma proteção adicional para 
evitar que as fibras óptica no interior do cabo sejam danificadas pela entrada de 
umidade no cabo. Assim, teremos basicamente dois tipos de cabos, que são os 
cabos ópticos do tipo Tight, para uso interno, e os cabos ópticos do tipo Loose, 
para uso externo. 
Os cabos do tipo Tight, utilizados tipicamente nas redes internas, são 
formados pelas fibras ópticas acrescidas de um revestimento secundário, além 
do acrilato, para aumentar a proteção e resistência mecânica das fibras ópticas. 
E essas fibras, acrescidas do revestimento secundário, são acomodadas dentro 
do cabo, acrescidas de uma malha adicional, chamada de aramida, que irá 
garantir a proteção do cabo contra esforços de tração. 
Os cabos do tipo loose são constituídos de tubos, os quais irão acomodar 
as fibras ópticas, além de um elemento central, que irá contribuir para a 
resistência mecânica do cabo e permitir a sustentação do cabo e sua geometria 
circular. E dentro dos tubos, teremos as fibras ópticas, que possuirão apenas o 
seu revestimento primário, sendo que temos também no interior dos tubos o 
elemento que fará o bloqueio da umidade para proteção das fibras. E, dentro do 
cabo, no espaço entre os tubos, teremos também o elemento de bloqueio da 
umidade. Para essa finalidade, inicialmente foi utilizado um gel de petróleo, que 
evitava que uma possível entrada de umidade no cabo e nos tubos causasse a 
danificação das fibras ópticas. Atualmente, temos a utilização de um material 
polimérico, em pó, que possui propriedades de alta absorção de umidade, 
também evitando que as fibras ópticas sejam danificadas pela entrada de 
 
 
33 
umidade no cabo óptico. Dessa forma, para diferenciar o tipo de material 
utilizado, temos também a classificação dos cabos ópticos externos que poderão 
ser do tipo Cabo óptico geleado, que utiliza o gel de petróleo no interior do cabo 
e no interior dostubos, Cabo óptico seco, que utiliza o gel de petróleo no interior 
dos tubos e o pó superabsorvente no interior do cabo, e o Cabo óptico totalmente 
seco, que utiliza apenas o material polimérico no interior do cabo e dos tubos. 
FINALIZANDO 
As tecnologias de rede baseadas em fibras ópticas já vêm sendo 
desenvolvidas há muitos anos, mas ainda estavam limitadas às redes de 
comunicação das operadoras de telecomunicações, pois já tinham se tornado a 
alternativa viável para a necessidade de comunicação em grandes distâncias e 
com grande capacidade de largura de banda. Assim, os sistemas de transmissão 
baseados em fibras ópticas já vêm sendo desenvolvidos pelos profissionais da 
área de telecomunicações bem como o seu desenvolvimento tecnológico, tanto 
das fibras ópticas em si quanto dos dispositivos de transmissão, que são os 
emissores e receptores ópticos. E os padrões adotados pelas operadoras de 
telecomunicações e que utilizam as redes ópticas, que são as redes PDH e SDH, 
serão o tema de estudo de nossas próximas aulas. 
Outro segmento de utilização das redes ópticas é a infraestrutura de rede 
para as redes LAN, no cabeamento de backbone. Como essa aplicação surgiu 
mais recentemente, ela se beneficiou de todas as tecnologias e componentes 
utilizados pelas operadoras de telecomunicações para as redes WAN, fazendo 
a sua adequação para o ambiente das redes locais. No entanto, como as 
tecnologias de redes ópticas nas redes WAN visavam um alcance de centenas 
de quilômetros, a sua aplicação nas redes LAN apresentava uma grande 
diferença em relação ao nível de potência óptica, em virtude de se tratar de 
distâncias muito menores. Desta forma, desenvolveram-se então as soluções 
baseadas em fibras ópticas do tipo multimodo, que permitiam a utilização dos 
transmissores de menor custo, que são os LEDs. 
Assim, durante um período, tivemos essa divisão na aplicação das 
tecnologias de fibras ópticas, com os sistemas baseados em fibras ópticas 
monomodo sendo utilizados na rede WAN, pelas operadoras de 
Telecomunicações, e com os sistemas baseados em fibras ópticas multimodo 
sendo utilizados nas redes LAN, com os padrões baseados no protocolo 
 
 
34 
Ethernet. Entretanto, com a evolução das tecnologias de redes de acesso, 
baseadas na tecnologia de redes ópticas passivas, temos também esta 
tecnologia sendo utilizada nas redes LAN. Dessa forma, também veremos em 
detalhes, em nossas próximas aulas, além das tecnologias de WAN, as 
tecnologias de rede que estão migrando da rede WAN para a rede LAN, tais 
como o WDM e o PON. 
 
 
 
 
35 
REFERÊNCIAS 
CHAPPELL, L. Diagnosticando redes: Cisco internetwork toubleshooting. São 
Paulo: Pearson Education do Brasil, 2002. 
TANEMBAUM, A. S. Redes de computadores. 2. ed. São Paulo: Pearson 
Education do Brasil, 2011. 
MAIA, L. P. Arquitetura de redes de computadores. 2. ed. Rio de Janeiro: LTC, 
2013. 
 
	Conversa inicial
	FINALIZANDO
	REFERÊNCIAS