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MF-104 Cabeamento Estruturado Óptico Capítulo 1 Histórico e Conceitos A Natureza da Luz • A luz pode ser descrita como uma onda eletromagnética, como as ondas de rádio, radar, raios X, ou microondas, com valores de freqüências e comprimentos de onda distintos. Visualize o espectro magnético na apostila Por que Fibras Ópticas? • Imunidade a interferências Eletromagnéticas; • Dimensões reduzidas; • Segurança no tráfego de informações; • Maiores distâncias; • Maior capacidade de transmissão; • Realidade custoXbenefício; • Sistemas de telefonia; • Redes de comunicação de dados; • Sistemas de comunicação. Noções Básicas de Óptica Noções Básicas de Óptica Refração e Reflexão da Luz Meio 1 Meio 2 Raio de luz incidente Raio de luz refletido Meio 1 Meio 2 Raios incidente Raios refletido Reflexão da luz em superfície regular e irregular Refração e Reflexão da Luz Meio 1 Meio 2 Raio de luz incidente Raio de luz refletido Normal Ângulo de reflexão Ângulo de incidência Meio 1 Meio 2 Raio de luz incidente Raio de luz refratado Normal Ângulo de refração Ângulo de incidência n1 < n2 n2 n1 Feixe de luz refletida Feixe de luz refratado Noções Básicas de Óptica Lei de Snell Vidro - Meio 1 (n1) Raio de luz incidente Raio de luz refratado Ar - Meio 2 (n2) Raio refletido r2 r1 i2 i2 i1 Quando o ângulo de incidência é suficientemente elevado, chamado de ângulo crítico (c), o raio então atinge a superfície de interface entre os meios e se propaga paralelamente a ela. Quando o ângulo de incidência for maior que o ângulo critico, teremos o fenômeno da reflexão total. n1 sen r = n2 sen 90º sen r = n2 / n1 sen r = sen c sen c = n2/n1 Noções Básicas de Óptica Outro fenômeno de interesse no estudo de fibras ópticas é a dispersão da luz. A maioria dos feixes de luz são ondas complexas que contém uma mistura de comprimentos de ondas diferentes e são denominadas ondas policromáticas. Até agora consideramos apenas raios de luz com apenas um comprimento de onda, denominados monocromáticos. É possível decompormos a luz com o auxílio de um prisma de vidro nos vários comprimentos de onda que a compõem pelo processo denominado dispersão cromática. Luz branca Vermelho Laranja Amarelo Verde Azul Violeta Noções Básicas de Óptica Capítulo 2 Princípio de Funcionamento das Fibras Ópticas Princípio de funcionamento das fibras ÓpticasFibra Óptica >2 materiais ópticos diferentes = 1.47n = índice de refração = velocidade da luz no vácuo velocidade da luz no vidro núcleo casca cobertura núcleo casca Revestimento primário Ângulo de incidência Ângulo de Reflexão Sistemas de comunicação por Fibras Ópticas decodificadordecodificador FiltroFiltro FotoFoto DetectorDetector codificadorcodificador FonteFonte luminosaluminosa CircuitoCircuito driverdriver n1n1 n2n2 acrilatoacrilato cascacasca núcleonúcleo FibraFibra ópticaóptica Transmissor ópticoTransmissor óptico Receptor óptico Sinal elétricoSinal elétrico AnalógicoAnalógico Sinal Sinal elétricoSinal elétrico digitaldigital Sinal elétricoSinal elétrico AnalógicoAnalógico Digital decodificadordecodificador AmplificadorAmplificador FiltroFiltro FotoFoto Detector codificadorcodificador FonteFonte luminosa CircuitoCircuito driverdriver n1n1 n2n2 n1n1 n2n2 acrilatoacrilato cascacasca núcleonúcleo FibraFibra ópticaóptica Transmissor ópticoTransmissor óptico Receptor óptico Sinal elétricoSinal elétrico AnalógicoAnalógico Sinal Sinal elétricoSinal elétrico digitaldigital Sinal elétricoSinal elétrico AnalógicoAnalógico Tipos de Fibras Ópticas Multimodo ou MMF cascacasca eixoeixo núcleonúcleo cascacasca cascacasca eixoeixo núcleonúcleo cascacasca raio raio refratadorefratado Fibra Degrau MultimodoFibra Degrau Multimodo Fibra Fibra Gradual Gradual MultimodoMultimodo núcleonúcleo cascacasca núcleonúcleo cascacasca Vastamente aplicada em redes locais Núcleo - 62,5 m Casca - 125 m Tipos de Fibras Ópticas Monomodo ou SMF cascacasca eixoeixo núcleonúcleo cascacasca Fibra Monomodo Fibra Monomodo núcleonúcleo casca cascaEnlaces ópticos submarinos; Sistemas de telefonia; Sistemas de CATV. Núcleo - entre 8 à 9 m Casca - 125 m Principais dimensionais das Fibras a) Fibras de plástico b) Multimodo c) Monomodo d) Monomodo DS e NZD 140140 m m 99 m m 62,5 62,5 m m 200200 m m100100 m m 125125 m m125125 m m 88 m m 85 85 m m 125125 m m125125 m m125125 m m 240240 m m 50 50 m m - a -- a - - b -- b - - c -- c - - d -- d - - b -- b - 125 125 50 62.5 • TIPOS DE FIBRA ÓPTICA MULTIMODO PARA REDES LOCAIS Fibras Ópticas Multimodo • A fibra 50 m é otimizada para novas aplicações, como por exemplo, Gigabit Ethernet; • Adequada para utilização com os novos dispositivos opto-eletrônicos (VCSEL); • O mercado Norte-americano está migrando para o uso de fibras 50 m, como uma solução de maior Largura de Banda. Fibras Ópticas Multimodo – 50 m • A fibra 50 m foi a primeira fibra a ser desenvolvida para uso em Telecomunicações, em 1976; • Os mercados do Japão e Alemanha padronizaram suas redes de dados com a fibra 50 m; • As principais entidades de normalização já aceitaram este tipo de fibra. Fibras Ópticas Multimodo – 50 m Por que a Fibra de 62,5 m? • Não existiam requisitos acima de 100Mbs previstos para fibra Multimodo; • LED’s eram a única tecnologia disponível; • Os efeitos da abertura numérica eram mais críticos • Potência de saída dos transmissores era menor; • IBM adotou a fibra 62,5m, porque era a mais adequada para aplicações com LED; • A utilização da fibra 62,5m pela AT&T levou a aceitação da mesma no FDDI Standard; • A FDDI Standard é referência no mercado Norte Americano. Por que a Fibra de 62,5 m? CARACTERÍSTICAS DO VCSEL • Dispositivo de Baixo Custo (similar ao LED); • Spot Size – 30 a 40 um; • Comprimento de Onda – 850 nm; • Largura espectral Típica – 10 nm Fibras Ópticas Multimodo Taxas de Transmissão de 1 & 10 Gigabits/s Advento do VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) – Laser de Baixo Custo Fibras especiais com elevada Largura de Banda. VIABILIDADE DE APLICAÇÃO LIMITAÇÃO DMD – “Diferential Mode Delay” em sistemas 10 Gigabits/s Fibras Ópticas Multimodo 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 10 Gbps Laser 10 Gbps Laser DetectorDetector Núcleo Casca Fibra convencional - 50 or 62.5 micron Suporta apenas 25 - 82 m em 10GBit/s DetectorDetector Núcleo Casca 10 Gbps 850nm Laser 10 Gbps 850nm Laser 10 Gbps 850nm Laser Fibra optimizada para 10 Gigabit/s DMD - 300mFibra optimizada para 10 Gigabit/s DMD - 300m 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 • DMD – Fibra Convencional • DMD – Fibra Especial para 10 Gigabit Fibras Ópticas Multimodo O QUE É “Diferential Mode Delay”? • Distorção dos pulsos transmitidos; • Quanto maior o comprimento e a taxa de transmissão, maior o DMD; LED All Modes DMD causa “Bit error” devido a diferença de velocidade nos dois modos transmitidos. DMD causa “Bit error” devido a diferença de velocidade nos dois modos transmitidos. Baixo DMD devido aos vários modos de transmissão.Baixo DMD devido aos vários modos de transmissão. Fibras Ópticas Multimodo Parâmetros para 10 Gigabit Ethernet Fibras Ópticas Multimodo Fibras Furukawa – Comprimento dos Links Fibras Ópticas Multimodo Capítulo 3 Métodos de Fabricação de Fibras e Cabos Ópticos Fabricação da Fibra óptica • Consiste basicamente de 2 etapas : – Fabricação da preforma – Puxamento Métodos de fabricação da preforma • As tecnologias de fabricação das preformas baseiam-se num processo de deposição de vapor químico (Chemical Vapor Deposition – CVD) muito utilizado nafabricação de semicondutores, onde a sílica e os óxidos dopantes são sintetizados por oxidação em estado de vapor à alta temperatura. O modo como é feita a deposição de vapor químico dá origem a duas categorias básicas de técnicas de fabricação: – deposição externa de vapor químico; – deposição interna de vapor químico; • Primeira etapa - criação da PREFORMA : Fabricação com o método conhecido como CVD ou ( Chemical Vapor Deposition ) - interna / externa. bastonete de silica pura gases dopantesmateriais dopantes 1 Deposição de gases : - núcleo - casca 2 Colapsamento em temperatura : - cilíndro de vidro sólido Fabricando Fibras Ópticas Fabricando Fibras Ópticas - Preformas Métodos de fabricação • A deposição de vapor químico externo pode ser realizada lateral ou axialmente ao bastão de sílica inicial => duas técnicas de fabricação: – VAD Vapor - Phase Axial Deposition; – OVD Outside Vapor Deposition; • Os processos de deposição interna por vapor químico são divididos em outras duas técnicas: – MCVD (Modified Chemical Vapor Deposition); – PCVD (Plasma – Activated Chemical Vapor Deposition); Método OVD vapor He (opcional) material O2 bastão suporte movimento rotacional movimento translacional aplicador da chama partículas finas de vidro a) deposição de pó de vidro Preforma porosa Preforma de vidro colapsamento Preforma de vidro Fibra b) sinterização de preforma c) puxamento da fibra FornoForno Técnica VAD Motor Motor Bastão de suporte Preforma transparente Forno de sinterização Preforma porosa TV Controlador de velocidade Câmara de reação Partículas de vidro Exaustor MCVD – Modified Chemical V. D. MCVD – Modified Chemical V. D. Técnica PCVD Cavidade de microondas móvel Fonte de gases Unidade de controle Forno estacionário tubo de quartzo Bomba a vácuo Plasma não-isotérmico O puxamento da Fibra Óptica Torre de puxamento • Reunião de fibras ópticas com materiais que permitam proteção contra tracionamento, ambiente externos etc. • Em dutos, diretamente enterrados, aéreo espinados, auto-sustentados ou submersos. Cabos Ópticos - definição Fabricação de cabos ópticos Pintura Fabricação de cabos ópticos Extrusão de tubo Fabricação de cabos ópticos Reunião do cabo Encordoamento s z Fabricação de cabos ópticos Reunião do cabo Fabricação de cabos ópticos Encapamento Cabos Ópticos - tecnologias Revestimento Primário Revestimento Secundário Núcleo Casca Uso interno As fibras possuem um revestimento secundário extrudado diretamente sobre o acrilato. Estes elementos isolados são reunidos em torno de um elemento de tração e posteriormente aplicado o revestimento externo do cabo. Cabos Ópticos - tecnologias As fibras ficam soltas (loose) dentro de um tubo plástico, constituindo uma unidade básica. Dentro desse tubo ainda é aplicado um gel derivado de petróleo para proteger as fibras da exposição externa (umidade). Revestimento Primário Preenchimento Tubo Plástico Núcleo Casca Uso Externo Evita Stress Núcleo Geleado Espaçador Tipos de Cabos Ópticos – Groove Fibra Elemento Tensor Revestimento externo Fita de 6, 8, 12 o 16 fibras Estrutura Ribbon Vantagens - Compactação - Tempo de emenda ( equipamento apropriado ) Características Tipos de Cabos Ópticos – Ribbon Cabos Ópticos • Elemento Central / Sustentação FRP Revestimento (Polietileno) - Fibra Resinada Pultrudada - Sustentação Mecânica - Estabilidade Térmica . Forma Cilíndrica Componentes • Unidades Básicas - Tubos de Material Termoplástico - Proteção Térmica Material de preenchimento Cabos Ópticos Tubos de Proteção Fibra Óptica Componentes • Elemento de Tração - Resistência Mecânica à tração . Penetração de umidade Fibra Aramida Cabos Ópticos Material de preenchimento Componentes • Revestimento Externo - Proteção Contra Ambiente Externo - Proteção Mecânica - Luz Solar e Interpéries Revestimento de Material Termoplástico Cabos Ópticos Rip Cord Componentes Rede Externa Subterrânea Nomenclatura para Cabos Ópticos Rede Externa Aérea Nomenclatura para Cabos Ópticos Rede Interna / Externa Nomenclatura para Cabos Ópticos Cabos Ópticos para Redes Locais (LANs) Cabo Fis Optic-DG - Redes Locais Cabos Ópticos Furukawa Cabo Fis Optic-AS - Redes Locais Cabos Ópticos Furukawa Cabo Optic-Lan - Redes Locais Cabos Ópticos Furukawa Cabo Fiber- Lan INDOOR/OUTDOOR FIBER-LAN Fibras isoladas Elementos de reforço Capa Cabos Ópticos Furukawa Cabo Fis Optic – AR - Redes Locais Cabo óptico AR (anti-roedores) com capa metálica de proteção. Cabos Ópticos Furukawa Capítulo 4 Fontes de Luz, Modulação e Multiplexação Óptica Fontes de luz • LED => Light Emission Diode • ILD => Injection LASER Diode – são componentes constituídos de gálio e alumínio (GaAlAs); – fosfato de arseneto de gálio e alumínio (GaAlAsP); – fosfato de arseneto de gálio e índio (GaInAsP). • LEDs convencionais => 600 a 800 nm • LEDs p/ fibras ópticas => 850 e 1300 nm • ILDs p/ fibras ópticas => 1310 e 1550 nm Aplicações : – CD players, leitores de barras; – comunicação por fibras ópticas; – sistemas complexos, rápidos e maior distância; – LANs - de 850 e 1300 nm; – CATV - de 1310 e 1550 nm; – Sistemas multiplexados - de 1310 e 1550 nm. Fontes de luz • LEDs => potências de 0.01 à 1 mW • ILDs => potências de 0,5 à 10 mW ( dependendo da aplicação ) LEDs e ILDs => sofrem com temperatura, alteram a potência de saída e possuem MTBF diferentes. Os ILDs são mais rápidos que os LEDs. • Fibras que operam em 850 e 1300 nm – perdas de 3 a 8 dB/km ( 3,75 dB / 1,5 dB ) • Fibras que operam em 1310 e 1550 nm – perdas de 0,3 a 1 dB/km ( 0,25 dB ) Fontes de luz LED ILD A fibra óptica só aceita luz emitida dentro de um cone estreito de aceitação => entre 30º e 40º para fibra multimodo e <10º para fibra monomodo. Fontes de luz • O espectro do LASER é muito mais estreito que o do LED; • Diferentes comprimentos de ondas se propagam em diferentes velocidades; • Para um sistema de alta taxas de transmissão estas diferenças de velocidades podem causar um sério espalhamento dos pulsos digitais, reduzindo a taxa de modulação possível na qual os pulsos podem ser transmitidos sem interferência. Este fenômeno é denominado de DISPERSÃO. Fontes de luz Espectro de emissão dos LEDs e ILDs Os LEDs • Fontes comuns de luz, que emitem luz próxima ao infravermelho ; • A energia liberada em forma de fótons na junção PN do semicondutor ; • O arseneto de gálio em combinação com outros elementos constituem os LEDs ; • Utilização de 2 tipos de LEDs : – emissores de superfície (+ utilizados ); – emissores de borda; • Em determinadas aplicações, dissipadores de calor são utilizados para reduzir o auto-aquecimento do dispositivo . O LASER • O laser semicondutor é aplicado em sistemas de comunicação por fibras ópticas; • Constituídos por arseneto de gálio em combinação com outros elementos; • Apresentam maior potência, menor largura espectral - indicado para fibras com núcleos menores (monomodo) e para altas velocidades; • Nos LASERS os fótons refletem dentro do ILD gerando novos fótons (um elétron livre recombina-se com uma lacuna), havendo um ganho ou amplificação, gerando um feixe de luz estreito e forte; • Comprimentos de onda de 1310 e 1550 nm. Os LASERS do tipo VCSEL Modulação • Transmissão de um sinal com mudanças de amplitude, freqüência ou fase; • Em sistemas de comunicação por fibras, temos : – Modulação AM ou FM = CATV (tonalidade da luz); – Modulação PCM = Redes Locais (on / off ); • Tanto na modulação analógica como na digital, o transmissor óptico (LED ou ILD) transmite o sinal pela variação de potência óptica de saída. Multiplexação • Envio de 2 ou mais canais de informação simultâneamente no mesmo meio de transmissão;• Em Fibras Ópticas são utilizados 3 tipos de multiplexação : – TDM - Time Division Multiplexing; – FDM- Frequency Division Multiplexing; – WDM - Wavelength Division Multiplexing. • FDM - vários canais são multiplexados em um único canal pela associação de cada um deles a uma portadora diferente. • TDM - vários canais são multiplexados num único pela associação de cada canal a um intervalo de tempo diferente. – Apenas utilizado com sinais digitais (PCM); – Necessita de menor potência de transmissão; – Distâncias entre 30 e 40 km, (10 e 20 km) para sinais analógicos; – Melhor repetição (menor ruído, maior largura de Banda); – Maior aplicabilidade entre fabricantes (Sistemas PDH, SDH, SONET etc). Multiplexação • WDM - multiplexa canais de luz em uma única fibra óptica utilizando várias fontes de vários comprimentos de onda com portadora óptica em um comprimento de onda diferente, carregando vários canais elétricos já multiplexados com técnicas FDM ou TDM. O WDM oferece um outro nível de multiplexação para sistemas de fibras ópticas, que sistemas puramente elétricos não possuem. Multiplexação Multiplexação WDM TT RR RR TT DuplexDuplex TxTx RxRx TxTx TxTx RxRx RxRx MultiplexerMultiplexer DemultiplexerDemultiplexer FibraFibra ÓpticaÓptica (Wavelength Division Multiplexing):WDM O TDM e o FDM são utilizados em etapas da transmissão onde os sinais todavia são elétricos. O WDM multiplexa canais de luz numa única fibra óptica, utilizando-se de varias fontes de luz em côres diferentes ( comprimentos de onda ). Cada comprimento irá levar sinais elétricos previamente multiplexados com técnicas como FDM ou TDM. Capítulo 5 Atenuação e Dispersão em Fibras Ópticas Atenuação em Fibras Ópticas Atenuação : Perda de potência óptica do sinal devido a absorção de luz pela CASCA e imperfeições do material sílica. 850 1300 15501310 Comprimentode Onda (nm) Atenuação 850nm – 3,5 dB/Km Atenuação 1310nm - 1,0 dB/Km Atenuação 1550nm - 1,0 dB/Km DadosDados : 850nm - 1300nm: 850nm - 1300nm TelefoniaTelefonia e CATV : 1310 e 1550nme CATV : 1310 e 1550nm MultimodoMultimodo: 850 nm e 1300nm MonomodoMonomodo: 1310 nm / 1550nm Atenuação dB/Km 2,8 1,0 0,25 Atenuação em Fibras Ópticas Perdas Dispersivas Rayleigh: causado por variações pequenas e aleatórias, na densidade e por concentração do vidro. Mudanças no índice de refração Luz transmitida Luz dispersa Perdas Dispersivas na Curvatura: causadas pela luz que atinge a fronteira do núcleo com a casca em um ângulo menor do que ângulo crítico. f1 f2 f2 < f1 < fc luz dispersa Macrocurvatura: raio de curvatura >> diâmetro da Fibra cored clad r >>d 2a Perda de macrocurvatura: depende do comprimento de onda • Empacotamento das fibras nos cabos; • Manobra das fibras nas caixas de emenda e nos painéis de distribuição. Atenuação em Fibras Ópticas núcleo e casca coating 3 m Perdas de microcurvatura: Fibra Multimodo: não dependem do comprimento de onda. Fibra Monomodo: dependem do comprimento de onda. • Tensão induzida pelo revestimento durante a manufatura; • Empacotamento das fibras no cabo; • Expansão e contração durante o ciclo de temperatura. Perdas Dispersivas na Curvatura: causadas pela luz que atinge a fronteira do núcleo com a casca em um ângulo menor do que ângulo crítico. Atenuação em Fibras Ópticas Dispersão em Fibras Ópticas Dispersão: Responsável pela limitação da capacidade de transmissão da fibra óptica, significa um alargamento no tempo do pulso óptico, resultando numa superposição de diversos pulsos do sinal transmitido. Dispersão x comprimento de onda bandabanda dos dos amplificadoresamplificadores ópticos dopados ópticos dopados a a érbioérbio ( 1530 - 1565 ) ( 1530 - 1565 ) Fibra Fibra “NZD” ( “NZD” ( baixa dispersão na região baixa dispersão na região de de amplificaçãoamplificação ) ) Fibra MonomodoFibra Monomodo Dispersão achatadaDispersão achatada Fibra MonomodoFibra Monomodo Dispersão DeslocadaDispersão Deslocada Fibra Multimodo Fibra Multimodo padrão padrão e e monomodomonomodo Fibra Multimodo Não conseguem suportar transmissões a 10 Gbps 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Fibra Convencional - 50 ou 62,5 micron 10 Gbps Laser Detector Núcleo Cladding Dispersão em Fibras Ópticas Recomendações EIA/TIA 568-A Valores dos Parâmetros do Cabo Multimodo 62,5/125 m. Comp. de Onda- (m) Máx. Atenuação (dB/Km) Largura de Banda (MHz.Km) 850 3,5 160 1300 1,5 500 Valores dos Parâmetros do Cabo Monomodo. Comp. de Onda- (m) Máx. Atenuação (dB/Km)-Cabo Externo Máx. Atenuação (dB/Km)-Cabo Interno 1310 0,5 1,0 1550 0,5 1,0 850 / 1300 = Fibras MULTIMODO 1310 / 1550 = Fibras MONOMODO Capítulo 6 Terminações Ópticas Terminações Ópticas Ferrolho Face polida Carcaça Capa ou bota Conector ST TX RX Perdas de inserção : Quantidade de potência óptica perdida quando o sinal óptico atravessa uma conexão . conectores SM = 0,2dB a 0,4dB conectores MM = 0,3dB a 0,5dB Terminações Ópticas - Perdas TX RX Perda de Retorno: É a medida do nível de potência óptica que é refletida na interface fibra-fibra, retornando esta luz para a fonte luminosa. Terminações Ópticas - Perdas Terminações Ópticas Utilizados em extensões ópticas, cordões ópticos e multi-cordões Zip CordDuo Fiber Duo Fiber Tipos de polimento; Perda de retorno; Perda de inserção; Tipos de polimento : PC ( Physical Contact ): FLAT ( plano ) : APC ( Angled Physical Contact ) : SPC ( Super Physical Contact ) : Conectores com polimento PC possuem melhor resposta em perda de retorno e inserção. O polimento APC é utilizado em casos onde a transmissão é em GHz. A perda de retorno é de 50 dB à 70 dB e a de inserção menor do que 0,3dB. Conectores Ópticos - Polimento Os conectores com geometria PLANA podem ser conectados entre sí ou entre PC’s; Os conectores com geometria PC, podem ser conectados entre sí, PC, SPC o UPC; Os conectores com geometria APC são compatíveis apenas entre sí . Aplicações: Interconexão de sistemas ópticos para telecomunicações; Interconexão de sistemas ópticos para LAN’s; Equipamentos ópticos de medição para CATV . Conectores Ópticos - Polimento Tipos de Polimentos - Plano FIBRA ÓPTICA FERROLHO SUPERFÍCIE POLIDA POLIMENTO PLANO A superfície polida do ferrolho forma um plano perpendicular a fibra. Este tipo de polimento é utilizado principalmente em redes de dados (multimodo). Características ópticas: Perda de Inserção, ou atenuação, máxima: - 0,70 dB Perda de Retorno, ou reflectância, mínima: - 15 dB - A superfície do ferrolho é polida sobre uma base macia, de modo que o desgaste progressivo da cerâmica forme uma superfície convexa (fibra ocupa o ápice). Este tipo de polimento é utilizado em conectores aplicados a redes de dados e a sistemas de telefonia de baixa capacidade. Características ópticas: o Perda de Inserção, ou atenuação, máxima: - 0,50 dB o Perda de Retorno, ou reflectância, mínima: - 25 dB FIBRA ÓPTICA FERROLHO SUPERFÍCIE POLIDA POLIMENTO CONVEXO (PC) Tipos de Polimentos – PC (Convexo) Tipos de Polimentos – SPC Polimento Convexo Super Este polimento segue a mesmas características do polimento PC, porém com maior grau de acabamento. Utilizado em sistemas de telefonia de alta capacidade não muito sensíveis ao retorno do sinal óptico. Características ópticas: Perda de Inserção, ou atenuação, máxima: - 0,35 dB Perda de Retorno, ou reflectância, mínima: - 35 dB Tipos de Polimentos – UPC Polimento Convexo Ultra Também segue a mesmas características do polimento SPC, porém com grau de acabamento ainda mais apurado. Este polimento é utilizado em conectores aplicados a sistemas de alta capacidade, sensíveis ao retorno do sinal óptico. Características ópticas: Perda de Inserção, ou atenuação, máxima:- 0,30 dB Perda de Retorno, ou reflectância, mínima: - 40 dB - FIBRA ÓPTICA POLIMENTO EM ÂNGULO (APC) FERROLHO SUPERFÍCIE POLIDA 8o Tipos de Polimentos – APC Polimento Angular Além da convexidade a superfície do ferrolho é construída de forma a ter uma angulação de 8 graus em relação ao plano de polimento. Aplicados em sistemas de alta capacidade, sensíveis ao retornodo sinal óptico ou que utilizam o retorno do sinal na sua operação, como CATV e sistemas de Cable Modem. Características ópticas: Perda de Inserção, ou atenuação, máxima: - 0,25 dB Perda de Retorno, ou reflectância, mínima: - 55 dB DC LC MT-RJ SC-Duplex VF-45 OptiJack Tipos de Conectores MTRJ LC FC Tipos de Conectores VF-45 SC Tipos de Conectores OptiJack SC-DC MU NTT E2000 ESCOM D4 FDDIST Tipos de Conectores Capítulo 7 Instalação de Cabos Ópticos Instalação de cabos ópticos Instalação INTERNA: - com cordões conectorizados; - DIO - Distribuidores Internos Ópticos. Instalação EXTERNA; - em bandeijas ou canaletas; - subterrânea em dutos; - subterrânea enterrado; - aérea (auto-suportados ou espinado). Instalação de cabos ópticos • Verificar as bobinas dos cabos ópticos visualmente e com o OTDR, garantindo sua confiabilidade no transporte e desembarque; • Tracionar os cabos ópticos por meio de dispositivos especiais e com monitoração por dinamômetros; • Considerar sempre que o raio de curvatura mínimo durante a instalação é de 40 vezes o diâmetro do cabo e 20 vezes na acomodação ( atentar ao valor da carga máxima de tracionamento para cada tipo de cabo, nos catálogos da Furukawa ); • As sobras de cabos devem ser dispostas em forma de 8, considerando-se o raio mínimo de curvatura do cabo em uso; • Cada lançamento do cabo Multimodo não deve exceder a 2000m; • Não utilizar produtos químicos para facilitar o lançamento dos cabos; • Em instalações externas, aplicar cabos apropiados para este fim (loose); • Evitar fontes de calor (temp. máx. 60 graus centígrados) e instalação na mesma infra-estrutura junto com cabos de energia ou aterramento; • Desencapar os cabos somente nos pontos (terminação e emendas); • Em caixas de passagem deixe pelo menos uma volta de cabo óptico rodando as laterais da caixa, para necessidade estratégica; • Nos pontos de emenda deixar no mínimo 03 metros de cabo óptico em cada extremidade para a execução das emendas. Instalação de cabos ópticos Instalação subterrânea Com o auxílio de dispositivos especiais ; Manualmente; Guincho; Sopro. Instalação subterrânea •Utilização de destorcedor para evitar torções no cabo óptico; •Cabo guia. Tecnologia do sopro Bomba de ar Dispositivo de puxamento Instalação subterrânea Infra-estrutura Tipos de dutos utilizados Instalação subterrânea Infra-estrutura Instalação subterrânea Instalação aérea Espinado ou ; Auto-Suportado ; - Suspensão - Ancoragem Conjuntos de Suspensão e Ancoragem para Cabos Auto Suportado Conjunto de ferragens e acessórios necessários à suspensão e ancoragem de cabos ópticos aéreos auto-sustentáveis. Podem ser montados em postes circulares ou retangulares (tipo “T”) através de abraçadeiras ajustáveis para poste (BAP). Conjuntos de Suspensão - Componentes Conjuntos de Suspensão - Componentes Grampo de Suspensão Grampo de Ancoragem Conjuntos de Ancoragem Puxamento Lançamento de cabo Lançamento de cabo Puxamento Acessórios de Fixação Acessórios de Fixação Caixas de Emenda Óptica Destinadas à emendas de cabos ópticos aéreos auto sustentados, espinados em cordoalha ou diretamente enterrados. São utilizadas geralmente como acessórios de transição entre o cabo e o receptor óptico, para derivação de cabos ópticos para efeito de desmembramento de rotas, ou para armazenamento de reserva técnica de fibra óptica. Caixa de Emenda Óptica Fosc 100 Aplicação • Utilização em redes aéreas, subterrâneas ou diretamente enterrada. Modelo BM - capacidade até 48 emendas Caixa de Emenda Óptica Fosc 100 Fixação Subterrânea Fixação em Poste Fixação em Cordoalha Instalação aérea Disposição Final Capítulo 8 Instalação de Acessórios Ópticos Acessórios ópticos Cordões ópticos; 1,5 e 2,5 metros Extensões ópticas ou pig-tails; Zip Cord Duo Fiber Duo Fiber Distribuidor Interno Óptico - DIO Distribuidor Interno Óptico ou DIO - Armazena emendas ; - Possui “adaptadores ópticos” para encaixe das conexões ; - Conecta “pig-tails” em cordões ; - Armazena sobras de cabos ópticos ; - Acomoda 06 / 12 / 18 ou 24 fibras ; - Fixação em RACK’s ; - Altura de 01 U ( 44,45mm ) . Solução integrada para LAN’s DIO CABO FIBRA ÓPTICA CORDÃO e EXTENSÃO ÓPTICA CORDÃO e EXTENSÃO ÓPTICA Bloqueio Óptico CABO ÓPTICO EXTERNO HUB SWITCH PATCH PANEL Aplicando Passivos Ópticos Bloqueio óptico – FISA OPTIC-BLOCK Aplicação: Sistemas de Cabeamento Estruturado para cabeamento horizontal ou secundário, uso interno, para proteção e acomodação das emendas de fibras ópticas. Descrição •Possuem quatro acessos (diâmetro útil de 13mm) para entrada de cabos e/ou extensões ópticas. • Possuem dimensões reduzidas: - Modelo Metálico: 174 x 95 x 34 mm - Modelo Plástico: 168 x 97 x 55 mm Capítulo 9 Emendas Ópticas • A decapagem pode ser também executada por processos químicos, mas deve-se certificar de que o produto não contamine a fibra óptica. Emendas ópticas • O processo de limpeza deve ser feito utilizando-se gaze ou papel de limpeza embebidos em álcool com baixa concentração de água; • A limpeza deve sempre ser executada na direção da base da fibra decapada para a extremidade da fibra. Emendas ópticas Emendas ópticas • O processo de clivagem da extremidade da fibra óptica corresponde ao corte reto da mesma, de modo a obter-se a máxima aproximação das fibras durante a execução da emenda, ou permitir uma melhor emissão ou captação do sinal óptico pela fibra. Emendas Ópticas - mecânicas Limpeza; Decapagem; Clivagem; Processo Mecânico: parâmetros críticos Núcleo Cáscara Núcleo Cáscara Núcleo Cáscara Diâmetro do núcleo ( 9 µm ± 10 % ) Não Concentricidade Diâmetro do Núcleo / Casca ( menor ou igual a 1 µm ) Não Circularidade ( menor ou igual a 2% ) Processo de Emenda por Fusão Alinhamento lateral parâmetros críticos Processo de Emenda por Fusão Distanciamento entre fibras Alinhamento angular Fusão de Fibras ópticas S - 199 S - 175 S - 148 S - 174 Processo de Emenda por Fusão Processo de Emenda por Fusão Processo de Emenda por Fusão Capítulo 10 Certificação e Testes em Fibras Ópticas Medições em fibras ópticas • Finalidade das medições: – fornecer dados necessários aos projetistas de sistemas de comunicação óptica; – Controle de qualidade em processo de manufatura; – instalação e manutenção de cabeação óptica; – definição de características das fibras ópticas. • As medições podem ser de dois tipos: – de laboratório; – de campo; • Basicamente, dois equipamentos são utilizados para medições ópticas: – POWER METER; – OTDR (Optical Time Domain Reflectometry). Medições em fibras ópticas Medições com Power Meter e OTDR Fonte Fonte de de luzluz Medidor Medidor dede potênciapotência Fibra ópticaFibra óptica em em testeteste OTDROTDROTDROTDR FibraFibra de de lançamentolançamento FibraFibra sob sob medida medida V-grooveV-groove Indicado para LAN’s Indicado para lances longos (CATV / TELES ) Medições com o Power Meter Mede-se a potência do sinal que chega na extremidade do lance, já descontada as perdas pelas conexões das pontas do equipamento. Multimodo Monomodo ( interno ) Monomodo ( externo ) Comprimentos de onda ( nm ) 850 3,5 - - - - - - 1310 1,5 1,0 0,5 1550 - - - 1,0 0,5 MULTIMODO MULTIMODO MONOMODO MONOMODO típico máximo típico máximo ST 0,3 0,5 0,3 0,8 FDDI 0,3 0,7 0,3 0,8 SMA 906 0,8 1,8 - - - - - - SMA905 0,9 1,5 - - - - - - Bicônico 0,7 1,4 0,7 1,3 Mini BNC 0,5 1,0 - - - - - - D4 PC - - - - - - 0,3 0,8 FC PC - - - - - - 0,3 0,8 SC PC 0,3 0,5 0,3 0,5 EMENDAS MULTIMODO MULTIMODO MONOMODO MONOMODO médio máximo médio máximo FUSÃO 0,15 0,3 0,15 0,3 MECÂNICA 0,15 0,3 0,2 0,3 perdas típicas por PAR de conectores (dB) perdas típicas em emendas (dB) perdas típicas em cabos ópticos (dB/km) Perdas típicas envolvidas em comunicação óptica Medições com o OTDR OTDROTDROTDROTDR FibraFibra de de lançamentolançamento FibraFibra sob sob medida medida V-grooveV-groove Acoplar o OTDR à bobina de lançamento (aprox.500 m) e esta ao lance a ser medido. O ideal são lances longos > 800 m Tela do OTDR Medições com OTDR Perda em emendas Medições com OTDR Perda em emendas Muito Obrigado
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