Fibras ópticas TEORICO

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UNIVERSIDADE DE CAXIAS DO SUL 
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA 
AUTOMATIZAÇÃO INDUSTRIAL 
PROFESSOR VALNER BRUSAMARELO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fibras Ópticas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Charles Smiderle 
Daniel Boff 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Caxias do Sul, 26 de Novembro de 2003. 
 
SUMÁRIO 
 
 
 
1 INTRODUÇÃO 
2 COMPOSIÇÃO DAS FIBRAS 
3 MODOS DE PROPAGAÇÃO E TIPOS DE FIBRAS 
4 CABOS ÓPTICOS 
5 EMENDAS 
6 CONECTORES 
7 VANTAGENS 
8 DESVANTAGENS 
9 UTILIZAÇÃO DAS FIBRAS ÓPTICAS 
10 METODOS DE FABRICAÇÃO DAS FIBRAS ÓPTICAS 
11 CONCLUSÃO 
12 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 2
1 Introdução 
Com a explosiva evolução das comunicações ópticas, motivadas pela necessidade de 
aumento da capacidade de tráfego de voz, vídeo e dados em alta velocidade, 
constantemente nos deparamos com novos conceitos em tecnologia de fotônica e 
telecomunicações. Cada vez mais, as fibras ópticas passam a fazer parte do cotidiano das 
pessoas, desde de aparelhos utilizados na medicina e odontologia, até sistemas militares. 
Com este trabalho, pretende-se transmitir conhecimentos a respeito das fibras e cabos 
ópticos , tentando dar um enfoque mais prático e menos teórico do assunto visando um 
melhor compreendimento de um tópico tão importante e atual. Serão observados, ao longo 
do trabalho, os diversos tipos de fibras e cabos ópticos, as vantagens e desvantagens de suas 
utilizações, equipamentos utilizados no auxílio da transmissão, bem como as emendas e 
conexões feitas nas fibras que, por se tratarem de pontos de concentração de perdas, devem 
ser feitos com extrema precisão responsabilidade. 
 3
2 Composição das fibras 
Uma fibra óptica é um capilar formado por materiais dielétricos cristalinos e homogêneos 
material (em geral, sílica ou plástico), transparentes o bastante para guiar um feixe de luz 
(visível ou infravermelho) através de um trajeto qualquer. A estrutura básica desses 
capilares são cilindros concêntricos com determinadas espessuras e com índices de refração 
tais que permitam o fenômeno da reflexão interna total que ocorre quando um feixe de luz 
emerge de um meio mais denso para um meio menos denso. O centro (miolo) da fibra é 
chamado de núcleo e a região externa é chamada de casca. 
Assim para que ocorra o fenômeno da reflexão interna total é necessário que o índice de 
refração do núcleo seja maior que o índice de refração da casca. 
 
figura 1 - estrutura das fibras ópticas 
 
A diferença do índice de refração do núcleo com relação à casca é representada pelo perfil 
de índices da fibra óptica. Essa diferença pode ser conseguida usando-se materiais 
dielétricos distintos (por exemplo, sílica-plástico, diferentes plásticos, etc.) ou através de 
dopagens convenientes de materiais semicondutores (por exemplo, GeO2, P2O5, B2O3, 
etc..) na sílica (SiO2). A variação de índices de refração pode ser feita de modo gradual ou 
descontínuo, originando diferentes formatos de perfil de índices. 
As alternativas quanto ao tipo de material e ao perfil de índices de refração implicam 
existência de diferentes tipos de fibras ópticas com características de transmissão, e, 
portanto, aplicações distintas. Por exemplo, a capacidade de transmissão, expressa em 
termos de banda passante, depende essencialmente (além de seu comprimento) da 
geometria e do perfil de índices da fibra óptica. O tipo de material utilizado, por sua vez, é 
determinante quanto às freqüências ópticas suportadas e aos níveis de atenuação 
correspondentes. 
As características mecânicas das fibras ópticas expressas, por exemplo, em termos dos 
processos de fabricação. Embora comparavelmente mais resistentes que fios de aço de 
mesmas dimensões, as fibras ópticas costumam ter a sua estrutura básica protegida das 
perturbações mecânicas ou ambientais por encapsulamentos ou revestimentos diversos. 
Essa proteção inclui desde uma segunda camada coaxial de casca, servindo como estrutura 
física de suporte, até sucessivos encapsulamentos plásticos e empacotamentos, dando 
origem aos cabos ópticos que podem conter uma ou mais fibras ópticas. 
 
3 Modos de propagação e tipos de fibras 
3.1 Modos de propagação 
Quando tratamos a luz pela teoria ondulatória, a luz é regida pelas equações de Maxwell. 
Assim, se resolvermos as equações de Maxwell para as condições (chamadas condições de 
contorno) da fibra, que é um guia de onda, tais como diâmetro do núcleo, comprimento de 
onda, abertura numérica, etc. encontramos um certo número de soluções finitas. Dessa 
 4
maneira, a luz que percorre a fibra óptica não se propaga aleatoriamente, mas é canalizada 
em certos modos. 
Modo de propagação é, portanto, uma onda com determinada distribuição de campo 
eletromagnético que satisfaz as equações de Maxwell e que transporta uma parcela 
individual (mas não igual) da energia luminosa total transmitida. Esses modos podem ser 
entendidos e representados como sendo os possíveis caminhos que a luz pode ter no interior 
do núcleo. Numa fibra óptica, o número de modos está relacionado com a 
freqüência normalizada V. 
3.2 Tipos de fibras 
As fibras ópticas costumam ser classificadas a partir de suas características básicas de 
transmissão, ditadas essencialmente pelo perfil de índices de refração da fibra e pela sua 
habilidade em propagar um ou vários modos de propagação. Com implicações 
principalmente na capacidade de transmissão (banda passante) e nas facilidades 
operacionais em termos de conexões e acoplamento com fontes e detectores luminosos, 
resultam dessa classificação básica os seguintes tipos de fibras ópticas: 
- Fibra multimodo de índice degrau 
- Fibra multimodo de índice gradual 
- Fibra monomodo 
A classificação típica das fibras ópticas feita acima reflete, de maneira geral, a evolução 
tecnológica básica em termos de capacidade de transmissão na aplicação mais importante 
das fibras óptica: a dos sistemas de telecomunicações. Todavia, considerando-se o grau de 
sofisticação das aplicações, é possível adotar classificações (ou subclassificações) 
específicas, envolvendo outros critérios, tais como: 
- Arquitetura do suporte de transmissão: o suporte de transmissão pode ser composto de 
uma única fibra ou de um feixe de fibras com implicações diversas quanto à capacidade de 
captação de potência luminosa, à flexibilidade, às facilidades de conexão e acoplamento, às 
perdas de propagação e, naturalmente, às aplicações. 
- Composição material: fibras com o par núcleo-casca do tipo sílica-sílica, sílicaplástico ou 
plástico-plástico têm propriedades distintas quanto às facilidades operacionais e de 
fabricação, às perdas de transmissão, à tolerância a temperatura etc., permitindo atender a 
uma variedade de aplicações. 
- Freqüências ópticas de atenuação: esta classificação, que inclui, por exemplo, as fibras no 
infravermelho e as fibras no ultravioleta, reflete o desenvolvimento de fibras ópticas para 
operar na faixa típica (0,7 a 1,6�m) atual das aplicações em comunicações; esses tipos de 
fibras podem envolver características operacionais próprias em função das aplicações, bem 
como novos materiais na busca de um melhor desempenho em termos das perdas de 
transmissão. 
- Outros tipos de perfil de índices: fibras monomodo com perfil de índices diferentes 
dodegrau têm implicações importantes quanto às características de transmissão; é o caso, 
por exemplo, das fibras com dispersão deslocada e as fibras com dispersão plana. 
- Geometria ou sensibilidade à polarização: além da seção circular típica, as fibras 
monomodo podem ter um núcleo de seção elíptica com implicações importantes quanto à 
filtragem e manutenção de polarização; é o caso, por exemplo, das fibras com polarização 
mantida. 
3.2.1 Fibra multimodo de índice degrau (STEP INDEX) 
As fibras ópticas do tipo multimodo índice degrau (ID), foram as primeiras a surgir e são 
conceitualmente as maissimples, foram as pioneiras em termos de aplicações práticas. O 
 5
tipo de perfil de índices e as suas dimensões relativamente grandes implicam uma relativa 
simplicidade quanto à fabricação e facilidades operacionais: apresenta, porém, uma 
capacidade de transmissão bastante limitada. 
Constitui-se basicamente de um único tipo de vidro para compor o núcleo, ou seja, com 
índice de refração constante. O núcleo pode ser feito de vários materiais como plástico, 
vidro, etc. e com dimensões que variam de 50 a 400 �m, conforme o tipo de aplicação. 
A casca, cuja a função básica de garantir a condição de guiamento da luz pode ser feita de 
vidro, plástico e até mesmo o próprio ar pode atuar como casca (essas fibras são chamadas 
de bundle). 
Essas fibras são limitadas quanto à capacidade de transmissão. Possuem atenuação elevada 
(maior que 5 dB/km) e pequena largura de banda (menor que 30 MHz.km) e são utilizadas 
em transmissão de dados em curtas distâncias e iluminação. 
figura 2 - fibra multimodo índice degrau 
 
3.2.2 Fibra multimodo de índice gradual (GRADED INDEX) 
As fibras multimodo índice gradual (IG), de conceituação e fabricação um pouco mais 
complexas, caracterizam-se principalmente pela sua maior capacidade de transmissão com 
relação às fibras multimodo índice degrau. Desenvolvidas especialmente para as aplicações 
em sistemas de telecomunicações, as fibras multímodo IG apresentam dimensões menores 
que as de índice degrau (mas suficientemente moderadas de maneira a facilitar as conexões 
e acoplamentos) e aberturas numéricas não muito grandes, a fim de garantir uma banda 
passante adequada às aplicações. 
Este tipo de fibra tem seu núcleo composto por vidros especiais com diferentes valores de 
índice de refração, os quais tem o objetivo de diminuir as diferenças de tempos de 
propagação da luz no núcleo, devido aos vários caminhos possíveis que a luz pode tomar no 
interior da fibra, diminuindo a dispersão do impulso e aumentando a largura de banda 
passante da fibra óptica. 
A variação do índice de refração em função do raio do núcleo obedece à seguinte equação: 
n(r)=n1.[1-∆.(r/a)α] 
onde: 
- n(r) é o índice de refração do ponto r 
- n1 é o índice de refração do núcleo 
- r é a posição sobre o raio do núcleo 
- α é o coeficiente de otimização 
- ∆ é a diferença entre o índice de refração da casca e do núcleo 
Os materiais tipicamente empregados na fabricação dessas fibras são sílica pura para a 
casca e sílica dopada para o núcleo com dimensões típicas de 125 e 50 µm respectivamente. 
Essas fibras apresentam baixas atenuações (3 dB/Km em comprimento de onda igual a 850 
 6
nm) e capacidade de transmissão elevada. São, por esse motivo, empregadas em 
telecomunicações. 
A fibra Multimodo Índice Gradual possui freqüência de trabalho igual a 500 MHz.Km. São, 
por esse motivo, empregadas em telecomunicações. 
 
figura 3 - fibra multimodo índice gradual 
 
3.2.3 Fibra monomodo 
Esta fibra, ao contrário das anteriores, e construída de tal forma que apenas o modo 
fundamental de distribuição eletromagnética (raio axial) é guiado, evitando assim os vários 
caminhos de propagação da luz dentro do núcleo, conseqüentemente diminuindo a 
dispersão do impulso luminoso. 
Para que isso ocorra, é necessário que o diâmetro do núcleo seja poucas vezes maior que o 
comprimento de onda da luz utilizado para a transmissão. As dimensões típicas são 2 a 10 
µm para o núcleo e 80 a 125 µm para a casca, dimensões muito pequenas, que dificultam, 
portanto, a conectividade: caracteriza-se, entretanto, por uma capacidade de transmissão 
bastante superior às fibras do tipo multimodo. Os materiais utilizados para a sua fabricação 
são sílica e sílica dopada. 
As dimensões muito reduzidas das fibras exigem o uso de dispositivos e técnicas de alta 
precisão para a realização de conexões entre segmentos de fibras e do acoplamento da fibra 
com as fontes e detectores luminosos. Essas dificuldades operacionais das fibras 
monomodo , associadas à pressão da demanda de sistemas de telecomunicações de grande 
capacidade, favoreceram, numa primeira fase, o desenvolvimento das fibras multimodo 
índice gradua. Todavia, a contínua tecnológica vem superando gradativamente os 
inconvenientes de conectividade, permitindo que as fibras monomodo, hoje em dia, não 
apenas resgatem a vocação para aplicações em sistemas de grande capacidade mas também 
se apresentem como a alternativa quase obrigatória dos futuros sistemas de comunicações. 
São empregadas basicamente em telecomunicações pois possuem baixa atenuação (0,7 
dB/Km em comprimento de onda igual a 1300 nm e 0,2 dB/Km emcomprimento de onda 
igual a 1550 nm) e grande largura de banda (10 a 100 GHz.Km). 
figura 4 - fibra monomodo 
 7
3.3 Outros tipos de fibras 
3.3.1 Fibras de plástico 
As fibras multimodo ID podem ser feitas totalmente de plástico, desde que mantenham sua 
propriedade essencial, isto é, um índice de refração da casca inferior ao do núcleo. Com 
certos tipos de plásticos transparentes (por exemplo, silicone, polimetil metacrilato- 
PMMA, poliestireno etc.) obtém-se facilmente NA superiores a 0,5, permitindo aplicações 
que exigem uma maior captação de energia luminosa, tipicamente, na "janela" visível, em 
torno de 630nm. Além disso, as fibras de plástico caracterizam-se por uma grande 
flexibilidade mecânica e pela alta tolerância nas conexões e acoplamentos, em razões de 
suas dimensões relativamente grandes (diâmetros do núcleo variando tipicamente de 100 a 
6.000mm e a dimensão da casca não excedendo em 10% a do núcleo). Por outro lado, as 
fibras de plástico apresentam, negatividade, altas perdas de transmissão. Essas altas perdas, 
tipicamente superiores a centenas de decibéis por quilômetro na faixa do espectro visível, 
limitam consideravelmente as distâncias possíveis na transmissão de sinais. Uma outra 
desvantagem das fibras de plástico, com relação as fibras de plástico, com relação às fibras 
de sílica, é a casca menor tolerância a temperatura altas. As aplicações das fibras de 
plástico incluem sistemas de instrumentações e comunicações em automóveis (onde as 
distâncias são muito curtas e os requisitos de banda passante modestos), mas 
principalmente em sistemas de iluminação e transmissão e transmissão de imagem, por 
exemplo, em aplicações médicas. Uma fibra de plástico (PMMA) típica no mercado para 
operações nos comprimentos de onda de 525, 575 e 650nm tem as seguintes características: 
relação de diâmetros 200/240mm, relação de índices 1,492/1,417, NA = 0,47, temperatura 
máxima de 75°C e atenuação de 50dB/km (525nm). 
3.3.2 Feixes de fibras 
As fibras ópticas tipo multimodo índice degrau, tanto de sílica como de plástico, podem ser 
agrupadas em feixes de fibras com a finalidade principal de aumentar a área de captação de 
luz. O feixe pode ser rígido, formado pela fusão de fibras individuais, ou pode ser flexível, 
agrupando-se fibras fisicamente separadas. A atenuação típica desses feixes é da ordem de 
um decibel por metro e a faixa de atenuação inclui o espectro visível (400-700nm), para os 
feixes de plástico, e uma mais larga (400-2200nm), para os feixes com fibras de sílica. Os 
feixes com fibras de sílica podem ser aplicados em transmissão de sinais, por exemplo, em 
automóveis. Todavia, as principais aplicações dos feixes de fibras são constituídas por 
sistemas de iluminação e transmissão de imagem em distâncias muito curtas. No caso de 
transmissão de imagem, o feixe deve ser formado de modo que o arranjo das fibras seja 
idêntico nas suas extremidades, a fim de permitir a reconstrução aproximada da imagem 
transmitida. Nesse caso, quanto menor for o núcleo das fibras do feixe, maior será a 
resolução da imagem transmitida. 
Os feixes de fibras para aplicações em transmissão de imagem podem ser rígido ou flexível, 
como por exemplo, no caso de instrumentação médica. Por outro lado,no caso aplicações 
em iluminação, as fibras do feixe podem ser misturadas aleatoriamente de uma extremidade 
a outra de modo a garantir uma melhor distribuição da luz. 
3.3.3 Fibras com dispersão deslocada 
A banda passante de uma fibra óptica é função da sua dispersão, que, por sua vez, depende, 
entre outros fatores, das características de perfil de índices do guia de onda. As fibras 
monomodo típicas (sílica, perfil tipo degrau) caracterizam-se por uma região de dispersão 
nula em torno de 1,3mm. Variando-se as dimensões e diferenças de índices ou usando-se 
um perfil de índices diferente do degrau, é possível deslocar as condições de dispersão nula 
 8
de uma fibra monomodo para comprimentos de onda onde as perdas de transmissão são 
menores, por exemplo, 1,55mm. Esse tipo de fibra monomodo, que desloca as 
características de dispersão, é conhecido como fibra monomodo com dispersão deslocada. 
3.3.5 Fibras com dispersão plana 
As fibras com dispersão plana são fibras monomodo que procuram manter a dispersão em 
níveis bastante baixos ao logo de uma região espectral entre dois pontos com características 
de dispersão zero (por exemplo, 1,3mm e 1,55mm). Além de deslocar a característica de 
dispersão nula para 1,55mm. As fibras monomodo com dispersão plana oferecem, com 
relação as fibras com dispersão deslocada, a vantagem de poderem operar com vários 
comprimentos de onda, permitindo, por exemplo, uma ampliação da capacidade de 
transmissão do suporte através da técnica de multiplexação por divisão de comprimento de 
onda (WDM). 
3.3.6 Fibras com polarização mantida 
Uma fibra monomodo com simetrias circular é, em geral, insensível a polarização 
(horizontal e vertical) da luz transmitida pelo modo único propagado. 
Todavia, imperfeições de fabricação ou a indução de deformações mecânicas na fibra 
podem alterar as suas condições de simetria, implicando em diferentes condições de 
propagação para as duas polarizações do modo propagado. Na maioria das aplicações, essas 
possíveis modificações na polarização da luz transmitida não são importantes, entretanto, 
em aplicações específicas com sistemas de transmissão do tipo coerente ela são 
fundamentais. Um tipo de fibra monomodo de bastante interesse para os sistemas coerentes 
é a fibra monomodo com polarização mantida, que, como o nome indica, caracteriza-se por 
manter ao longo da transmissão, a polarização da luz que originalmente entrou na fibra. 
Este tipo de fibra monomodo apresenta propriedades diferentes (birefringência) para a 
propagação das duas polarizações, isolando uma da outra, que podem ser construídas, 
alterando-se deliberadamente o núcleo circular convencional das fibras ópticas por um de 
seção elíptica ou introduzindo-se a característica da birefringência através de materiais, no 
núcleo e na casca, com diferente coeficientes de expansão térmica. 
3..3.7 Fibras no infravermelho médio 
A tecnologia atual de fibras ópticas baseia-se essencialmente no uso da sílica como 
componente básico, sendo que, em aplicações especiais, pode-se também, utilizar algum 
tipo de plástico na composição da fibra. Entretanto, em comprimentos de onda superiores a 
1,6mm, onde potencialmente as perdas de transmissão são mínimas, o uso de sílica em 
fibras ópticas deixa de ser atraente por causa das altas perdas por absorção intrínseca. Isso 
tem originado o desenvolvimento de fibras ópticas com novos materiais. 
Esses novos materiais que incluem, principalmente, calcogenitas e fluoretos de zircônio e 
de outros metais pesados, oferecem possibilidade de perdas intrínsecas extremamente 
baixas na região de 1,6 a 10mm, dando origem a classe das fibras infravermelho médio. 
A tecnologia das fibras operando no infravermelho médio é ainda bastante experimental, 
com as perdas efetivas muito acima do mínimo teórico. Além disso, essas fibras 
apresentam-se, no caso de operação em comprimentos de onda curtos, mais frágeis e caras 
(o processo de purificação dos novos materiais é mais complexo) do que as de sílica. Assim 
sendo, embora uma das principais motivações no desenvolvimento desse tipo de fibra seja a 
possibilidade de sistemas de comunicações de longa distância sem repetidores (por 
exemplo, cabos submarinos) com fibras monomodo, as fibras do infravermelho médio atuis 
são do tipo multimodo índice degrau, utilizadas principalmente na transmissão de potência 
luminosa de laser para corte em aplicações cirúrgicas e industriais. 
 9
4 Cabos ópticos 
4.1 O que são os Cabos Ópticos 
O cabo óptico é uma estrutura destinada a proteger e facilitar o manuseio das fibras ópticas. 
Existem 3 tipos de aplicações para os cabos ópticos: 
- Internas: aplicados em Backbones, Campus Backbone ou em Redes Horizontais; 
- Externas: em dutos, diretamente enterrados ou em instalações aéreas. 
Existem também os cabos ópticos destinados apenas a execução de manobras ou ligações 
temporárias entre fibras ópticas e painéis de distribuição, chamados de Cordões Ópticos. 
As características de transmissão dos guias de onda luminosos são sensíveis a influências 
mecânicas e ambientais. O cabeamento, portanto, procura proteger a fibra ou as fibras 
contra adversidades mecânicas ou ambientais durante a instalação ou operação do suporte 
de transmissão. Por exemplo, os cabos ópticos devem ser suficientemente resistentes de 
modo a evitar que as fibras se quebrem com as tensões de puxamento do cabo durante a sua 
instalação. Deve também, prover a rigidez necessária a fim de prevenir curvaturas 
excessivas nas fibras. No caso dos submarinos transoceânicos, pode ser necessário que os 
cabos ópticos suportem por exemplo, pressões equivalentes a vários quilômetros de 
profundidade em água salgada. 
No caso dos cabos aéreos, estes devem permitir às fibras operarem adequadamente sob 
condições de temperaturas extremas (inverno/verão). Enfim, o empacotamento de múltiplas 
fibras em um único cabo tem implicações evidentes em termos de facilidade de manuseio. 
4.2Características de Transmissão 
As características de transmissão de uma fibra óptica nua podem ser afetadas pelo processo 
de cabeamento. No caso das fibras multimodo, as características associadas às perdas por 
microcurvaturas, dispersão modal, diâmetro efetivo do núcleo e abertura numérica 
costumam ser as mais afetadas. Por outro lado, o cabeamento de fibras monomodo pode 
afetar, principalmente, as perdas por microcurvaturas e o comprimento de onde de corte. 
Em particular, é muito difícil, na prática, obter-se uma relação entre o comprimento de 
onda de corte de fibra cabeada e o de fibra não cabeada. 
O desempenho de um cabo óptico pode diminuir ao longo do tempo, por três razões 
principais: 
• atenuação crescente em função da presença de hidrogênio, que pode ser gerado pela 
corrosão metálica da estrutura de suporte físico do cabo em presença de água ou 
pela decomposição de material plástico de revestimento; 
• fadiga estática, podendo fazer com que uma fibra quebre anos após anos a 
instalação do cabo; 
• envelhecimento térmico da estrutura do cabo, fazendo com que a atenuação 
induzida por microcurvaturas aumente. 
4.3 Características Operacionais 
A estrutura de um cabo óptico deve facilitar o manuseio e as emendas com as fibras, uma 
vez que uma significativa parcela dos custos atribuídos aos cabo, num sistema de 
transmissão (a longa distância) por fibras ópticas, está associada a dificuldades com os 
procedimentos de instalação. É importante, portanto, que os cabos, assim como as fibras, 
tenham revestimentos facilmente removíveis no campo, de modo a facilitar a instalação e 
eventuais reparos. Normalmente, as fibras são codificadas com cores para rápida 
identificação e organizadas em subunidades contendo tipicamente de 1 a 12 fibras. As 
 10
estruturas e os procedimentos de instalação dos cabos ópticos variam conforme a aplicação 
(cabos internos, cabos aéreos, cabos subterrâneos,cabos submarinos etc). 
4.4Estrutura do Cabo Óptico 
A fibra óptica, durante o processo de fabricação, é revestida por uma camada de plástico de 
proteção, conforme foi visto anteriormente. Em alguns casos, esse revestimento de proteção 
básica é suficiente para permitir que a fibra seja utilizada diretamente numa estrutura de 
cabeamento. Entretanto, na maioria das aplicações, é necessário prover a fibra de proteção 
adicional através de um procedimento comumente conhecido por buffering. 
As estruturas atualmente em uso são: 
- Estrutura tipo Solta: LOOSE; 
- Estrutura tipo Compacto: TIGHT; 
- Estrutura tipo "V": GROOVE; 
- Estrutura tipo Fita: RIBBON. 
4.5 Estrutura Tipo LOOSE 
4m uma estrutura do tipo LOOSE as fibras são alojadas dentro de um tubo cujo diâmetro é 
muito maior que os das fibras, isto por si só isolla as fibras das tensões externas presentes 
no cabo tais como tração, flexão ou variações de temperatura. Ainda dentro deste tubo é 
aplicada um gel derivado de petróleo para isola-lo da umidade externa. 
 
4.6 Estrutura Tipo TIGHT 
Neste tipo de estrutura, as fibras recebem um revestimento secundário de nylon ou poliéster 
que é extrusada diretamente sobre a fibra. As fibras após receberem este revestimento, são 
agrupadas juntas com um elemento de tração que irá dar-lhe resistência mecânica, sobre 
este conjunto é aplicado um revestimento externo que irá proteger o cabo contra danos 
físicos. 
4.7 Estrutura Tipo GROOVE 
Em uma estrutura tipo GROOVE as fibras ópticas são acomodadas soltas em uma estrutura 
interna do tipo ESTRELA. Este estrutura apresenta ainda um elemento de tração ou 
elemento tensor incorporada em seu interior, a função básica deste elemento é de dar 
resistência mecânica ao conjunto. Uma estrutura deste tipo permite um número muito maior 
de fibras por cabo. 
4.8 Estrutura Tipo RIBBON 
Este tipo de estrutura é derivada da estrutura tipo GROOVE, aqui as fibras são agrupadas 
horizontalmente e envolvidas por uma camada de plástico, tornando-se um conjunto 
compacto. este conjunto é então empilhado sobre si, formando uma estrutura compacta que 
é inserida na estrutura GROOVE, tornando um cabo com uma grande capacidade de grande 
capacidade de grande, podendo chegar à mais de 3000 fibras por cabo. 
 
 
 11
 
 Figura 5 - Cabo óptico dielétrico aéreo auto-sustentado cfoa-as 80 
 
. 
 
Figura 6 – Estrutura cabo óptico dielétrico aéreo auto-sustentado cfoa-as 80 
 
 
 
Figura 7 - Cabo óptico dielétrico cfoa-der 
 12
 
Figura 8 – Estrutura cabo óptico dielétrico cfoa-der 
 
 
Figura 9- Estrutura Cabo OPGW(optical fiber ground wire) 
 
5 Emendas 
5.1 Emendas Ópticas 
Uma emenda óptica consiste na junção de 2 ou mais seguimentos de fibras, podendo ser 
permanente ou temporária. Servem para prolongar um cabo óptico, uma mudança de tipo 
de cabo, para conexão de um equipamento ativo ou efetuarmos manobras em um sistema de 
cabeamento estruturado. 
Como características básicas, as emendas apresentam as seguintes características: 
- Baixa Atenuação: típica de 0,2 à 0,02dB por emenda; 
- Alta Estabilidade Mecânica: cerca de 4 kgf de tração; 
- Aplicações em Campo: requer poucos equipamentos para sua feitura. 
Existem três tipos de emendas ópticas: 
- Emenda por Fusão: as fibras são fundidas entre si; 
- Emenda Mecânica: as fibras são unidas por meios mecânicos; 
- Emenda por Conectorização: são aplicados conectores ópticos, nas fibras envolvidas na 
emenda. 
As emendas ópticas, sejam por fusão ou mecânicas, apresentam uma atenuação muito 
menor que um conector óptico. 
5.2 Processo de Emenda 
Quando efetuamos um dos 3 tipos de emendas mencionados, devemos obedecer etapas 
distintas do processo de emenda, estas etapas são necessárias para que possamos ter o 
desempenho desejado. O processo de emenda consiste nas seguintes operações: 
 13
5.2.1 Limpeza 
Os passos envolvidos nesta etapa são: 
1. Remoção da capa do cabo; 
2. Remoção do tubo LOOSE; 
3. Remoção do gel com o uso de álcool isopropílico, utilizando-se algodão, lenços de 
papel ou gaze. 
5.2.2 Decapagem 
Esta operação consiste em: 
1. Remoção do revestimento externo de acrilato da fibra; 
2. Limpeza da fibra com álcool isopropílico; 
3. Repetir o processo até que todo o revestimento externo da fibra seja removido. 
5.2.3 Clivagem 
A clivagem de uma fibra óptica consiste no corte das extremidades das fibras em um 
ângulo de 90º, ou seja, cada ponta da fibra deve ter sua face paralela. Esta necessidade do 
ângulo ser de 90º deve-se ao fato de quando fizermos sua emenda, ambas as faces deverão 
estar paralelas para uma perfeita emenda. É nesta etapa que devemos o máximo de cuidado 
com o manuseio da fibra, é desta etapa que saíra a fibra pronta para a emenda. 
A clivagem de uma fibra óptica é feito usando um equipamento que faz um risco na fibra, 
analogamente ao corte de um vidro pelo vidraceiro. 
As operações envolvidas são: 
1. Clivagem da fibra; 
2. Limpeza das extremidades com álcool isopropílico. 
5.3 Atenuações em Emendas Ópticas 
Como já mencionado em conectores ópticos, existem 2 tipos de fatores que influenciam o 
processo de emenda, que são: 
- Fatores Intrínsecos; 
- Fatores Extrínsecos; 
- Fatores Reflexivos. 
5.3.1 Fatores Intrínsecos 
São os fatores que envolvem a fabricação da fibra óptica, são os seguintes: 
- Variação do diâmetro do núcleo; 
- Diferença de perfil; 
- Elipticidade ou Excentricidade do núcleo ou casca. 
É especialmente crítico a variação do diâmetro do núcleo para as fibras Monomodo. 
5.3.2 Fatores Extrínsecos 
São os fatores que decorrem do processo de emenda, são os seguintes: 
- Precisão no alinhamento da fibra; 
- Qualidade das terminações da fibra; 
- Espaçamento entre as extremidades; 
- Contaminação ambiental. 
5.3.3 Fatores Refletores 
São os fatores que advém das próprias emendas, estas podem gerar em seu interior, reflexos 
de luz que irão atenuar os sinais transmitidos, ocasionando perda de potência. 
Com os equipamentos empregados no processo de emenda, e a constante melhoria na 
qualidade da fabricação da fibra, este tipo de atenuação é inferior a 50dB. 
5.4 Emenda por Fusão 
 14
É o processo pelo qual, 2 seguimentos de fibra são fundidos entre si, através de uma 
descarga elétrica produzida pelo equipamento. 
As etapas envolvidas são: 
1. limpeza; 
2. Decapagem; 
3. Clivagem; 
4. Inserção do protetor de emenda, "Tubete Termo Contrátil"; 
5. Colocação das fibras no dispositivo V Groove da máquina de fusão; 
6. Aproximação das fibras até cerca de 1µm; 
7. Fusão através de arco voltaíco; 
8. Colocação do protetor e aquecimento. 
5.5 Emenda Óptica Mecânica 
É o processo pelo qual, 2 seguimentos de fibra são unidos usando-se um Conector Óptico 
Mecânico. Neste tipo de emenda os processos de limpeza, decapagem e clivagem são iguais 
aos processo por fusão. 
As etapas envolvidas são: 
1. limpeza; 
2. Decapagem; 
3. Clivagem; 
4. Inserção de cada extremidade da fibra em uma extremidade do conector; 
5. Verificação da correta posição das fibras; 
6. Fechamento do conector. 
5.6 Emenda Óptica por Conectorização 
Neste tipo de emenda, as fibras ópticas não são unidas e sim posicionadas muito perto, isto 
é conseguido através do uso de um outro tipo de conector chamado de Adaptador, 
mencionado na parte de conectores. Este tipo de emenda é executada de forma rápida, 
desde que os conectores já estejam instalados nos cordões ópticos. 
Ele é também muito usado em acessórios ópticos chamados de Distribuidores Ópticos, 
onde fazem a interface entre um cabo vindo de uma sala de equipamentos e os 
equipamentos ativos instalados noo andar, no Armário de Telecomunicações. 
 
6 Conectores 
Os conectores utilizam acoplamentos frontais ou lenticulares, sendo que existem três tipos 
de acoplamentos frontais: 
- quando a superfície de saída é maior que a de entrada;- quando a superfície de saída é igual à de entrada; 
- quando a superfície de saída é menor que a de entrada. 
Os requisitos dos conectores são: 
- montagem simples; 
- forma construtiva estável; 
- pequenas atenuações; 
- proteção das faces das fibras. 
 
 15
figura 10 - tipos de conectores 
 
 
Os conectores ópticos são dispositivos passivos que servem de interface e providenciam a 
conexão da fibra óptica, seja de um cabo ou de um cordão, aos dispositivos ativos aos cabos 
backbones instalados em uma rede LAN. 
Os conectores ópticos servem de interface para vários tipos de equipamentos, por exemplo: 
- Interfaces em redes: LAN's, WAN's, ou MAN's; 
- Conexão entre cabos do tipo ponto-à-ponto; 
- Painéis de conexão para roteamento de cabos; 
- Conexão entre equipamentos ativos e rede. 
Os conectores ópticos, quando ligados a um equipamento ativo, são conectados em 
receptáculos que estão ligados diretamente aos dispositivos ópticos transmissores ou 
detetores instalados nos equipamentos ativos. 
Apesar de o conector ST ser o mais usado, existem outros conectores também muito 
usados. O conector MIC (Medium Interface Connector), basicamente usado por redes 
FDDI, traz as duas fibras presas em um mesmo conector. Assim não há como instalar um 
conector no lugar de outro. 
Já o conector VF-45, mostrado a seguir, parece ter futuro. Trata-se de um conector para 
fibras ópticas do tamanho de um conector RJ-45 padrão. Esse conector só é encaixado 
numa única posição, impedindo a instalação de uma fibra no lugar de outra. 
As principais características dos conectores ópticos são: 
- Baixas perdas por inserção e reflexão; 
- Estabilidade elétrica da conexão; 
- Montagem bastante simples; 
- Alta estabilidade mecânica; 
- Tipo de conectores padronizados pela indústria; 
- Permite várias conexões e desconexões; 
- Baixo custo de operação, aplicação e manutenção. 
6.1 Construção Básica de um conector óptico 
Um conector óptico é composto basicamente por: 
- Corpo: providência estabilidade mecânica ao conector; 
- Ferrolho: faz o acoplamento entre cabos ou dispositivos. 
 
6.3 Características Construtivas 
Todos os conectores mostrados apresentam características distintas de construção, 
polimento e uso, na tabela abaixo encontramos os tipos mais comuns de conectores e 
adaptadores usados em uma rede local. Entretanto, independente do fabricante, os 
Conectores e Adaptadores Ópticos entre si. 
 16
Tipo Corpo Ferrolho Encaixe Tipo de Polimento 
SC Plástico Cerâmico Push Pull 
SPC - Super Physical Contact - Polimento em 
forma de Domo, com pequeno ângulo em 
relação à fibra aplicada ao ferrolho. 
ST Metálico e Plástico 
Cerâmico e 
Plástico Baioneta 
SPC - Super Physical Contact - Polimento em 
forma de Domo, com pequeno ângulo em 
relação à fibra aplicada ao ferrolho. 
FDDI Plástico Duplo Cerâmico 
Tipo Engate 
Rápido 
Plano - polimento em ângulo reto com relação 
à fibra aplicada ao ferrolho. 
FC Cerâmico Cerâmico Rosca 
APC - Angled Physical Contact - Polimento 
com um ângulo acentuado em relação à fibra 
na ferrolho. 
 
 
7 Vantagens 
 
Ausência de diafonia: (linha cruzada- crosstalk) - As fibras ópticas não causam 
interferência entre si, eliminando assim um problema comum enfrentado nos sistemas com 
cabos convencionais, principalmente nas transmissões em alta freqüência, eliminando 
necessidade de blindagens que representam parte importante do custo de cabos metálicos. 
Banda passante potencialmente enorme - A transmissão em fibras ópticas Tem uma 
capacidade de transmissão potencial, no mínimo 10.000 vezes superior à capacidade dos 
atuais sistemas de microondas. Além de suportar um aumento significativo do número de 
canais de voz e/ou de vídeo num mesmo circuito telefônico, essa enorme banda permite 
novas aplicações impossíveis de serem concebidos anteriormente. 
Perdas de transmissão muito baixas - As fibras ópticas apresentam atualmente perdas de 
transmissão extremamente baixas. Desse modo, com fibras ópticas e com a tecnologia de 
amplificadores ópticos, é possível uma transmissão interurbana com até centenas de 
quilômetros, aumentando a confiabilidade do sistema, diminuindo o numero de 
repetidores, o que reduz a complexidade e custos do sistema. 
Imunidade a interferência e ao ruído - por serem feitas de material dielétrico, as fibras 
ópticas são totalmente imunes a ruídos em geral e interferências eletromagnéticas, como as 
causadas por descargas elétricas, instalações de alta tensão, ignição de motores, 
chaveamento de relés entre outras fontes de ruído elétrico. Por outro lado existe um 
excelente confinamento, do sinal luminoso propagado pelas fibras ópticas. A imunidade a 
pulsos eletromagnéticos (PEM) é outra característica importante das fibras ópticas. 
Isolação elétrica - O material dielétrico (vidro ou plástico) que compõe a fibra óptica 
oferece uma excelente isolação elétrica entre os transceptores ou estações interligadas, não 
tem problemas com o aterramento e interfaces dos transceptores. Além disso, quando um 
 17
cabo de fibra óptica é danificado não existem faíscas de curto-circuito., não há 
possibilidade de choques elétricos em cabos com fibras ópticas o que permite a sua 
reparação no campo, mesmo com os equipamentos de extremidades ligados. 
Pequenas dimensões e baixo peso - O volume e o peso dos cabos ópticos é muito inferior 
ao dos cabos convencionais em cobre, para transportar a mesma quantidade de 
informações, facilitando o manuseio e a instalação dos cabos. Um cabo óptico de 6,3mm 
de diâmetro, com uma única fibra de diâmetro 125mm e encapsulamentos plástico, 
substitui, em termos de capacidade, um cabo de 7,6cm de diâmetro com 900 pares 
metálicos. Quanto ao peso, um cabo metálico de cobre de 94 quilos pode ser substituído por 
apenas 3,6 quilos de fibra óptica. 
Segurança da informação e do sistema - Qualquer tentativa captação de mensagens ao 
longo de uma fibra óptica é facilmente detectada, pois exige o desvio de uma porção 
considerável de potência luminosa transmitida, as fibras não são localizáveis através de 
equipamentos medidores de fluxo eletromagnéticos ou detectores de metal. 
Flexibilidade na expansão da capacidade dos sistemas - Os sistemas de transmissão por 
fibras ópticas podem ter sua capacidade de transmissão aumentada gradualmente, em 
função, por exemplo, do tráfego, sem que seja necessária a instalação de um novo cabo 
óptico. Basta para isso melhorar o desempenho dos transceptores, seja, por exemplo, 
substituindo-se led’s por diodos laser ou utilizando-se técnicas de modulação superiores. 
Custos potencialmente baixos - As fibras ópticas já são atualmente competitivas, 
especialmente em sistemas de transmissão a longa distância, onde a maior capacidade de 
transmissão e o maior espaçamento entre repetidores permitidos repercutem 
significativamente nos custos do sistema. Em distâncias curtas e/ou sistemas multipontos 
pode elevar o custo dos sistemas. 
Alta resistência a agentes químicos e variações de temperaturas - As fibras ópticas tem 
uma boa tolerância a temperaturas, favorecendo sua utilização em diversas aplicações, são 
menos vulneráveis à ação de líquidos e gases corrosivos, aumentando a confiabilidade e 
vida útil dos sistemas. 
 
8 Desvantagens 
 
 18
Fragilidade das fibras ópticas sem encapsulamentos - O manuseio de uma fibra óptica 
"nua" é bem mais delicado que no caso dos suportes metálicos. 
Dificuldade de conexão das fibras ópticas - As pequenas dimensões das fibras ópticas 
exigem procedimentos e dispositivos de alta precisão na realização das conexões e junções. 
Acopladores tipo T com perdas muito altas - É muito difícil se obter acopladores de 
derivação tipo T para fibras ópticas com baixo nível de perdas.Isso repercute 
desfavoravelmente, por exemplo, na utilização de fibras ópticas em sistemas multiponto. 
Impossibilidade de alimentação remota de repetidores - Os sistemas com fibras ópticas 
requerem alimentação elétrica independente para cada repetidor, não sendo possível a 
alimentação remota através do próprio meio de transmissão. 
Falta de padronização dos componentes ópticos - A relativa imaturidade e o 
contínuo avanço tecnológico não tem facilitado o estabelecimento de padrões para os 
componentes de sistemas de transmissão por fibras ópticas. 
 
9 Utilização das Fibras Ópticas 
Atualmente já são inúmeras as utilidades das fibras ópticas, podendo citar entre muitas: 
- Aplicação na Medicina e na Odontologia; 
- Sensores Ópticos; 
- Aplicações Militares; 
- Sistema de Comunicações. 
9.1 Aplicações na Medicina e na Odontologia 
Geralmente as fibras ópticas são utilizadas em feixes que contêm várias centenas de 
unidades. Sua aplicação mais simples ocorre em feixes curtos e espessos, que parecem uma 
"árvore" de pontos luminosos espalhados, muito decorativos. As aplicações técnicas 
empregam dois tipos de feixes, ambos largamente utilizados: os feixes incoerentes, cujas 
fibras são dispostas desordenadamente, e os coerentes, onde a posição relativa das fibras é 
idêntica em cada extremidade do feixe. 
O feixe coerente apresenta uma propriedade que o torna muito útil, especialmente na 
medicina: pode captar e transmitir, sem distorções, uma imagem de uma extremidade para 
outra. Há vários tipos de endoscópio que empregam essa propriedade das fibras ópticas 
para exames visuais do interior do corpo humano. Neles, um tubo fino e flexível contém 
um feixe coerente e um incoerente. Este tubo é introduzido, por exemplo, em uma veia do 
paciente e conduzido através dos meandros arteriais até chegar no órgão que se deseja 
examinar. Colocando-se uma fonte de luz na extremidade do feixe incoerente, pode-se, 
então, iluminar essa parte interna do organismo. Com sua propriedade de captar e transmitir 
fielmente as imagens, o feixe coerente transfere para um visor ou câmera fotográfica tudo o 
que ocorre no local examinado. Assim, pode-se, por exemplo, acompanhar o 
funcionamento do coração de um paciente. 
Outra utilidade na Medicina é uso de Fibras como ponta de bisturi óptico para cirurgias a 
laser, dentre esses podemos citar: cirurgias de descolamento de retina, desobstrução de vias 
 19
aéreas (cirurgias na faringe ou traquéia) e desobstrução de vias venosas ("limpeza" de 
canais arteriais, evitando pontes de safena). 
No campo da odontologia as fibras ópticas são utilizadas na aplicação de selantes. 
As vantagens na utilização de fibras ópticas na medicina e na odontologia são: evitarem 
conexões elétricas no paciente, serem livres de interferências eletromagnéticas e podem ser 
esterilizadas. 
9.2 Sensores Ópticos 
Um sensor é um dispositivo que atua como um transdutor: "traduz" o sinal causado pela 
propriedade física do meio em estudo (como pressão ou temperatura) em um tipo de sinal 
cujas características têm informações sobre o fenômeno ocorrido. 
A sensibilidade dos sensores a fibra, ou seja, o distúrbio menos intenso que pode ser 
medido, pode depender de: 
- Variações infinitesimais em algum parâmetro de caracterização da fibra usada, quando a 
fibra é o próprio elemento sensor; 
- Mudanças nas propriedades da luz usada, quando a Fibra é o canal através do qual a luz 
vai e volta do local sob teste. 
Os sensores a Fibras Ópticas são compactos e apresentam sensibilidades comparáveis ou 
superiores aos similares convencionais. São usadas tanto Fibras monomodo como 
multimodo. Existem muitos sensores comerciais feitos com Fibras Ópticas, para medição 
de temperatura, pressão, rotação, sinais acústicos, corrente, fluxo, etc. 
Dentre alguns exemplos de sensores construídos com fibra óptica podemos citar: 
- Micro pontas de prova para medição de temperatura: as pontas de prova são equipadas 
com transdutores nas pontas, os quais possuem um cristal cuja luminescência varia com a 
temperatura (-50 a +200oC); 
- Sensores de pressão construídos com o emprego de uma membrana móvel numa das 
extremidade da Fibra. A Fibra é encapsulada em um cateter e a membrana se movimenta de 
acordo com a pressão (0 a 300mm de Hg); 
- Sensores químicos construído com o emprego de uma membrana permeável numa das 
extremidades da Fibra. A membrana contém um indicador reversível que responde a um 
estímulo químico mudando sua absorção ou luminescência. 
9.3 Aplicações Militares 
As aplicações militares de fibras ópticas incluem, desde sistemas de comunicação de voz e 
dados a baixa velocidade, onde as fibras ópticas simplesmente substituem suportes 
metálicos convencionais, até aplicações envolvendo sistemas de navegação e controle de 
mísseis ou torpedos guiados por cabo. 
9.4 Sistema de Comunicações 
9.4.1. Rede Telefônica 
Uma das aplicações pioneiras das fibras ópticas em sistema de comunicações corresponde 
aos sistemas de tronco de telefonia, interligando centrais de tráfego interurbano. Os 
sistemas tronco exigem sistemas de transmissão (em geral digitais) de grande capacidade, 
envolvendo distâncias que vão, tipicamente, desde algumas dezenas até centenas de 
quilômetros e, eventualmente, em países com dimensões continentais, até milhares de 
quilômetros. As fibras ópticas, com suas qualidades de grande banda passante e baixa 
atenuação, atendem perfeitamente a esses requisitos. 
A interligação de centrais telefônicas urbanas é uma outra aplicação das fibras ópticas em 
sistemas de comunicações. Embora não envolvam distâncias muito grandes (tipicamente da 
ordem de 5-20 Km), estes sistemas usufruem da grande banda passante das fibras ópticas 
 20
para atender a uma demanda crescente de circuitos telefônicos em uma rede física 
subterrânea geralmente congestionada. 
9.4.2. Cabos Submarinos 
Os sistemas de transmissão por cabos submarinos, parte integrante da rede internacional de 
telecomunicações, é uma outra classe de sistema onde as fibras ópticas cumprem, 
atualmente um papel de fundamental importância. Os cabos submarinos convencionais, 
embora façam uso de cabos coaxiais de alta qualidade e grande diâmetro para minimizar a 
atenuação, estão limitados a um espaçamento máximo entre repetidores da ordem de 5 a 10 
Km. As fibras ópticas, por outro lado, considerando-se apenas os sistemas de 3a geração 
(1,3µm), permitem atualmente espaçamento entre repetidores em trono de 60 Km. Com a 
implantação dos sistemas de transmissão por fibras ópticas de 4a geração (1,55�m), 
alcances sem repetidores superiores a 100 Km serão perfeitamente realizáveis. 
9.4.3. Televisão por Cabo (CATV) 
A transmissão de sinais de vídeo através de fibras ópticas é uma outra classe de aplicações 
bastante difundida. As fibras ópticas têm sido utilizadas, por exemplo, para interligar, em 
distâncias curtas, câmeras de TV e estúdios ou estações monitoras externas instaladas em 
veículos. Também nos circuitos fechados de TV, associados a sistemas educacionais ou a 
sistemas de supervisão e controle de tráfego e segurança em usinas ou fábricas, tem-se 
utilizado fibras ópticas como suporte de transmissão. 
Entretanto, a aplicação maior consumidora de fibras ópticas para a transmissão de sinais de 
vídeo é constituída pelos sistemas de televisão por cabo (CATV). 
9.4.4. Sistemas de Energia e Transporte 
A difusão de fibras ópticas nas redes públicas de telecomunicações tem estimulado a 
aplicação desse meio de transmissão em sistemas de utilidade pública que provêm suas 
próprias facilidades de comunicações, tais como os sistemas de geração e distribuição de 
energia elétrica e os sistemas de transporte ferroviário. As facilidades de comunicações 
incluem, além dos serviços de comunicação telefônica, serviços de telemetria, supervisão e 
controle ao longo do sistema. 
Em algumas usinas, como porexemplo a Usina de Tucuruí, as fibras ópticas são utilizadas 
para comunicação em cabos para-raio. Foi projetado um núcleo de cabo onde além da fibra 
todos os outros materiais fossem dielétricos, assegurando-o assim contra descargas 
atmosféricas e garantindo a segurança do pessoal que opera com sistema de comunicações. 
9.4.5. Redes Locais de Computadores 
As redes locais de computadores, utilizadas para interconectar recursos computacionais 
diversos (computadores, periféricos, bancos de dados, etc.. ) numa área privada e 
geograficamente limitada (prédio, usina, fábrica, etc..), caracterizam-se pela especificidade 
e variedade de alternativas tecnológicas quanto ao sistema de transmissão. 
Existem vários exemplos do uso de fibras ópticas em redes locais de computadores. De um 
modo geral, as iniciativas buscam usufruir de uma ou mais qualidades das fibras ópticas a 
fim de atenderem a situações diversas, tais como, por exemplo: 
- Necessidade de maior alcance da rede ou de segmento dentro da rede; 
- Demanda de novos serviços de comunicação local exigindo grandes bandas passantes; 
- Necessidade de maior confiabilidade do sistema em ambientes hostis. 
 
10 Métodos de Fabricação das Fibras Ópticas 
Os materiais básicos usados na fabricação de fibras óticas são sílica pura ou dopada, vidro 
 21
composto e plástico. As fibras fabricadas de sílica pura ou dopada são melhores, como já 
citado antes, porém, todos seus processos de fabricação são complexos e caros. Por isso, 
foge ao alcance deste resumo explanar estes processos de fabricação, pois se tornaria 
inviável. Nas fibras de vidro e plástico os processos são mais simples e baratos, 
comparados aos de sílica. Nas fibras de vidro composto, são utilizados os métodos: Rod-
In-Tube e Double Crucible (Duplo Cadinho). Nas fibras de plástico, a fabricação é feita 
por extrusão, o que lhe confere resistência mecânica bem maior que as fibras de sílica. 
 
10.1 Técnicas de fabricação 
O material dielétrico usado na fabricação de fibras ópticas deve atender os seguintes 
requisito básicos: 
· excelente transparência nas freqüências ópticas de interesse; 
· materiais na casca e no núcleo com propriedades térmicas e mecânicas compatíveis e 
índices de refração ligeiramente diferentes; 
· possibilidade de realização de fibras longas, finas e flexíveis. 
Enquadram-se nos duas classes de materiais: vidros e plásticos. O plástico pode ser 
utilizado na realização da casca e do núcleo, ou apenas da casca, com vantagens em termos 
de custos e em aplicações em ambientes hostis, onde sua resistência mecânica é maior. 
Todavia, é a classe dos vidros a mais interessante para construção de fibras ópticas 
aplicadas ao sistemas de telecomunicações, em razão das características de atenuação mais 
favoráveis. 
Na classe dos vidros, considerando-se a janela espectral típica das fibras atualmente (0,7 a 
1,6mm), destacam-se os dois tipos fundamentais: 
· vidros de sílica pura ou dopada; 
· vidros multicompostos. 
A distinção entre estes dois tipos de vidros para fibras ópticas reside, principalmente, nos 
processos de fabricação. Em ambos os casos, os materiais em questão tem uma estrutura 
vítrea isotrópica e são transformados em fibra na forma de um fluído. 
Os materiais básicos usados na fabricação de fibras ópticas são sílica pura ou dopada, vidro 
composto e plástico. 
 
Processo MCVD: Modified Chemical Vapour Deposition 
 
 22
Este processo consiste na deposição de camadas de materiais (vidros especiais) no interior 
de um tubo de sílica pura (SiO2). O tubo de sílica é o que fará o papel de casca da fibra 
óptica, enquanto que os materiais que são depositados farão o papel do núcleo da fibra. O 
tubo de sílica é colocado a posição horizontal numa máquina chamada torno óptico que 
mantém girando em torno de seu eixo. No interior do tubo são injetados gases tetracloreto 
de silício, germânio e hidrogênio (cloretos do tipo SiCI4, GeCI4, etc.) com concentrações 
controladas. 
Com esse processo, pode-se fabricar fibras do tipo multimodo degrau e gradual e 
monomodo. 
Processo PCVD:Plasma Activated Chemical Vapour Deposition 
A diferença básica deste método, em relação ao MCVD é que ao invés de usar um 
maçarico de oxigênio, usa-se um plasma não isotérmico formado por uma cavidade 
ressonante de microondas para a estimulação dos gases no interior do tubo de sílica. Neste 
processo, não é necessária a rotação do torno de seu eixo, pois a deposição uniforme é 
obtida devido à simetria circular da cavidade ressoante. A temperatura para deposição é em 
torno de 1.100 ºC. As propriedades das fibras fabricadas por este método são idênticas ao 
MCVD. 
Processo OVD:Outside Vapour Deposition 
Este processo baseia-se no crescimento da preforma a partir de uma semente, que é feita de 
cerâmica ou grafite, também chamada de mandril. Este mandril é colocado num torno e 
permanece girando durante o processo de deposição que ocorre sobre o mandril. Os 
regentes são lançados pelo próprio maçarico e os cristais de vidro são depositados no 
mandril através de camadas sucessivas. Nesse processo ocorre a deposição do núcleo e 
também da casa, e obtêm-se preformas de diâmetro relativamente grande, o que 
proporcionam fibras de grande comprimento (40 Km ou mais). Após essas etapas teremos 
uma preforma porosa (opaca) e com o mandril em seu centro. Para a retirada do mandril 
coloca-se a preforma num forno aquecido a 1.500 ºc que provoca a dilatação dos materiais. 
Através da diferença de coeficiente de dilatação térmica consegue-se soltar o mandril da 
preforma e sua retirada. O próprio forno faz também o colapsamento da preforma para 
torná-la cristalina e maciça. 
Processo VAD: Vapour-phase Axial Deposition 
 23
Neste processo, a casca e o núcleo são depositados mais no sentido do eixo da fibra 
(sentido axial). Neste processo utilizam-se dois queimadores que criam a distribuição de 
temperatura desejada e também injetam os gases (reagentes). Obtém-se assim uma 
preforma porosa que é cristalizada num forno elétrico à temperatura de 1.500 ºc. Este 
processo obtém preformas com grande diâmetro e grande comprimento, tornando-o 
extremamente produtivo. 
Puxamento 
Uma vez obtida a preforma, por qualquer um dos métodos descritos acima, esta é levada a 
uma estrutura vertical chamada torre de puxamento e é fixada num alimentador que a 
introduz num forno (normalmente de grafite, que utiliza maçaricos especiais ou lasers de 
alta potência) com temperatura de aproximadamente 2.000 ºc que efetuarão o escoamento 
do material formando um capilar de vidro, a Fibra Óptica. O diâmetro da fibra depende da 
velocidade de alimentação da preforma no forno e da velocidade de bobinamento da fibra, 
ambas controladas por computador. O controle desse processo é feito através de um 
medidor óptico de diâmetro (que funciona a laser). Os vidros mais utilizados são o SiO2-
B2O3-Na2O sendo o índice de refração controlado pela concentração de Na2O. 
Método Rod-In-Tube 
Este método consiste na inserção de vidros na forma de bastão e tubo simultaneamente no 
forno de puxamento, o qual efetuam o escoamento dos materiais ao mesmo tempo. Assim, 
obtêm-se fibras degrau do tipo sílica-sílica (casca e núcleo de vidro) e variações como 
fibras de sílica-silicone (esticando-se apenas o bastão, que forma o núcleo, com casca 
formada pelo próprio ar), as quais são utilizadas em iluminações. 
Double Crucible (Duplo Cadinho) 
Este processo é semelhante ao anterior, mas os vidros vêm na forma de bastão, os quais 
são introduzidos no forno do puxamento, que contém dois cadinhos. Neste processo, a 
geometria dos vidros alimentadores não é tão importante como no processo anterior. Neste 
processo consegue-se a variação doíndice de refração através da migração de íons 
alcalinos que mesclam a concentração dos vidros internos e externos. 
 24
11 Conclusão 
As fibras ópticas são atualmente as maiores responsáveis pelas revoluções ocorridas nas 
telecomunicações. Elas têm tomados os lugares dos cabos metálicos na transmissão de 
dados e têm capacidade de transmitir uma quantidade enorme de informações com 
confiabilidade e velocidade incríveis. 
As fibras ópticas têm capacidade muito grande de transmissão de sinais, pois a taxa de 
transmissão de sinais é proporcional a freqüência do sinal. A capacidade de uma fibra 
óptica corresponde a cerca de 400 fios metálicos duplos. Desta forma, um cabo com 400 
fios de cobre permite a realização de 3000 conversas telefônicas, enquanto um cabo com 12 
fibras ópticas, permite 9600 conversas. 
Outra qualidade importante da fibra óptica que deve ser citada, é a de diferentemente dos 
cabos metálicos, não sofrer interferência de campos magnéticos, aumentando assim a 
fidelidade das informações. 
O desenvolvimento das fibras ópticas tem se dado também devido à abundância do material 
utilizado como matéria prima, que é a sílica, o que a torna as fibras ópticas bem mais 
econômicas do que cabos metálicos. Além disto, cabos ópticos usados em transmissões 
telefônicas são impossíveis de serem grampeados por curiosos ou por profissionais. 
A moderna tecnologia encontrou na fibra ótica um meio de transmissão de informações que 
apresenta notáveis vantagens sobre os tradicionais, com vasta aplicações nas 
telecomunicações, na medicina e na engenharia. 
Enquanto os fios de cobre transportam elétrons, os cabos de fibra óptica (cabos de fibra de 
vidro) transportam luz. Dentre as vantagens dos cabos de fibra óptica estão a imunidade 
total contra a diafonia e contra interferências eletromagnéticas e de radiofrequência. A falta 
de ruídos internos e externos significa que os sinais tem um alcance maior e se movem mais 
rápido, o que proporciona uma velocidade e uma distância maiores do que as obtidas com 
cabos de cobre. Como não transporta eletricidade, a fibra é o meio mais adequado para 
conectar prédios com diferentes aterramentos elétricos, além disso, os cabos de fibra não 
atraem raios como cabos de cobre. 
Vale lembrar, no entanto, que a fibra é uma tecnologia nova, que requer conhecimentos de 
que a maioria dos engenheiros não dispõe. Como a transmissão é basicamente 
unidericional, a comunicação bidirecional exige duas fibras e duas bandas de freqüência em 
uma fibra. Finalmente, as interfaces de fibra são mais caras do que as interfaces elétricas. 
No entanto, todos sabemos que o futuro das comunicações de dados em distâncias 
significativas pertence à fibra. 
 25
12 Referências Bibliográficas 
 
 
 
CINTERATO, Luiz Sérgio. Fibras Ópticas e Sistemas de Comunicação 
GIOZZA, William Ferreira, CONFORTI, Evandro, WALDMAN, Hélio. Fibras 
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www.ctec.ufal.br/petcivil/pesquisa.htm 
www.angelfire.com/rock/websouza/fibra.htm 
www.sort-rio.com.br/sense.htm 
 
 
 26
	Fibras Ópticas