Geometria das fibras óticas

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Geometria da Fibra Óptica
 - Uma fibra óptica é composta basicamente de material dielétrico (em geral, sílica ou plástico), segundo uma longa estrutura cilíndrica, transparente e flexível, de dimensões microscópicas comparáveis às de um fio de cabelo.
- A estrutura cilíndrica básica da fibra óptica é formada por uma região central, chamada de núcleo, envolta por uma camada, também de material dielétrico, chamada casca, como mostrado na figura abaixo. A secção em corte transversal mais usual do núcleo é a circular, porém fibras ópticas especiais podem ter um outro tipo de secção (por exemplo, elíptica).
- A composição da fibra óptica, com material de índice de refração ligeiramente inferior ao do núcleo, oferece condições à propagação de energia luminosa através do seu núcleo. A fibra óptica propaga luz por reflexões sucessivas.
Existem duas classes principais de fibras ópticas que são classificadas pela variação do índice de refração: as monomodo e as multimodo.
As fibras monomodo de dimensões menores e maior capacidade de transmissão, possuem um único modo de propagação, transmitindo apenas o raio axial. Esse tipo de fibra possui um núcleo e uma blindagem de diâmetros reduzidos, além de a diferença entre seus índices de refração também ser bem pequena, possibilitando que a luz se propague em linha reta ao longo do cabo, conforme ilustra a figura:
As fibras multimodo possuem um núcleo composto de um material de índice de refração constante e superior ao da sua casca. Possuem vários modos de propagação, a luz pode viajar por diversos caminhos diferentes. De acordo com o perfil da variação de índices de refração da casca com relação ao do núcleo, classificam-se em: índice degrau, Figura 1 e índice gradual, Figura 2. As fibras de índice gradual apresentam desempenho superior à de índice degrau.
Figura 1 fibra multimodo degrau
Figura 2 fibra multimodo gradual