LISTA DE EXERCÍCIOS 2 - sistemas de comunicação gabriel gouveia

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<p>SISTEMAS DE COMUNICAÇÕES</p><p>Gabriel Gouveia Sousa da Silva</p><p>2020003694</p><p>LISTA DE EXERCÍCIOS 2</p><p>1. O que é uma fibra óptica?</p><p>Uma fibra óptica é um fio flexível e translúcido, geralmente composto de vidro ou</p><p>plástico, que utiliza a transmissão de luz para transportar dados.</p><p>2. O que é uma fibra monomodo?</p><p>A fibra monomodo é um tipo de fibra óptica com um núcleo extremamente fino que</p><p>transmite a luz em um único modo, sendo ideal para longas distâncias devido à sua</p><p>baixa perda de sinal.</p><p>3. O que é uma fibra multimodo?</p><p>A fibra multimodo possui um núcleo maior, geralmente de 50 ou 62,5 micrômetros,</p><p>permitindo a propagação de múltiplos modos de luz. Ela é ideal para comunicações</p><p>em curtas distâncias, embora tenha um custo elevado.</p><p>4. O que é um diodo LED?</p><p>Do inglês Light Emitting Diode ou Diodo Transmissor de Luz é um semicondutor que</p><p>emite luz quando uma excitado por uma corrente elétrica.</p><p>5. O que é um diodo laser?</p><p>Um diodo laser (ou LD) é um componente eletrônico semicondutor que emite luz</p><p>coerente e monocromática ao ser atravessado por uma corrente elétrica.</p><p>6. O que é um fotodetector?</p><p>Um fotodetector é um dispositivo eletrônico que detecta e mede a intensidade da luz</p><p>ou de outras formas de radiação eletromagnética. Ele converte a energia luminosa</p><p>em um sinal elétrico, facilitando a análise e interpretação da radiação recebida.</p><p>7. O que é refração? E reflexão?</p><p>A refração é um fenômeno óptico que ocorre quando a luz muda de meio de</p><p>propagação, causando uma alteração na sua velocidade e direção. Por exemplo,</p><p>quando a luz passa do ar para a água, ela se desvia, criando a ilusão de que um</p><p>objeto submerso está deslocado ou quebrado.</p><p>A reflexão é o fenômeno em que a luz atinge uma superfície e retorna ao meio original,</p><p>alterando sua direção. Um exemplo clássico é a imagem que vemos em um espelho,</p><p>onde a luz reflete na superfície do espelho e volta para os nossos olhos.</p><p>8. Qual o propósito da casca em uma fibra óptica?</p><p>A casca de uma fibra óptica tem a função de conter e guiar a luz dentro do núcleo,</p><p>possibilitando a reflexão interna total. Isso assegura que os sinais de luz sejam</p><p>transmitidos com mínima perda de dados.</p><p>9. Cite as vantagens da fibra óptica em relação ao par trançado e ao cabo coaxial.</p><p>As vantagens da fibra óptica sobre o par trançado e o cabo coaxial incluem maior</p><p>largura de banda, menor perda de sinal, imunidade a interferências eletromagnéticas,</p><p>maior segurança, menor peso e dimensão, maior distância de transmissão e maior</p><p>durabilidad</p><p>10. O cabo de fibra monomodo oferece melhor desempenho e maior alcance do que o</p><p>cabo equivalente em fibra óptica multimodo. Explique com suas próprias palavras</p><p>porque isto acontece.</p><p>O cabo de fibra monomodo proporciona melhor desempenho e maior alcance</p><p>porque permite que a luz viaje por um único caminho no núcleo da fibra. Isso reduz</p><p>a dispersão modal—que é a propagação de múltiplos modos de luz, causando</p><p>interferência e perda de sinal em fibras multimodo. Com isso, a fibra monomodo</p><p>preserva a integridade do sinal por distâncias maiores e oferece maior largura de</p><p>banda.</p><p>11. Desenhe um diagrama de blocos de um sistema de comunicação por fibra óptica e</p><p>descreva a função de cada componente.</p><p>12. O que você entende por atenuação?</p><p>Na telecomunicação por fibra óptica, a atenuação é a perda de potência do sinal óptico</p><p>ao longo da fibra, medida em dB/km. Ela resulta da absorção, dispersão, perda devido</p><p>a curvaturas e imperfeições na fibra.</p><p>13. Um cabo de fibra ótica oferece uma atenuação de 3,5 dB/Km à passagem do sinal</p><p>ótico. Considerando-se um cabo de 1 Km, e uma potência mínima de saída de 1,5</p><p>dBm, qual deve ser a potência de entrada na outra extremidade do cabo?</p><p>14. Um feixe de luz se desloca de um meio físico a outro de menor densidade. O</p><p>ângulo crítico é de 60º. Temos refração ou reflexão para cada um dos ângulos a</p><p>seguir? Justifique a resposta.</p><p>15. Discuta os vários tipos de dispersão em fibras ópticas.</p><p>Dispersão Modal: Ocorre em fibras multimodo, onde diferentes modos de luz viajam</p><p>a diferentes velocidades, causando alargamento do pulso.</p><p>Dispersão Cromática: Resulta da variação da velocidade da luz com diferentes</p><p>comprimentos de onda.</p><p>Dispersão de Polarização: Devida à dependência da polarização da luz, causando</p><p>variações na forma do pulso.</p><p>16. Discuta as perdas por espalhamento linear.</p><p>As perdas por espalhamento linear em fibras ópticas ocorrem quando a luz é</p><p>desviada em diferentes direções devido a imperfeições no núcleo da fibra, como</p><p>variações de pressão, pequenas bolhas e flutuações no índice de refração. Isso</p><p>resulta na perda de potência do sinal óptico, sendo o espalhamento de Rayleigh um</p><p>exemplo comum desse fenômeno.</p><p>17. Determine qual a potência de saída de um amplificador de potência para vencer as</p><p>perdas de um enlace óptico com os seguintes parâmetros</p>