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Arquitetura de Rede

Colégio Ideal
Uma fibra com n1=1,45 e Δ=0,3% opera no comprimento de onda de 1,55 μm. Qual é o diâmetro necessário se deve operar com uma dispersão total de 0,2 ps/(km.nm). O material apresenta dispersão zero em λZD=1,283 μm. Esta fibra é monomodo? Se for uma fibra com perfil gradual com α=2 com os mesmos parâmetros geométricos, qual seria o mínimo comprimento de onda de operação monomodo?
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Joel nounga

mês passado

Respostas

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mês passado

Para resolver essa questão, precisamos seguir alguns passos: 1. Cálculo do índice de refração do núcleo (n1): - Dado: n1 = 1,45 e Δ = 0,3% = 0,003. - O índice de refração do revestimento (n2) pode ser calculado como: \[ n2 = n1 \cdot \sqrt{1 - \Delta} = 1,45 \cdot \sqrt{1 - 0,003} \approx 1,45 \cdot 0,9985 \approx 1,445. \] 2. Cálculo do diâmetro necessário: - A dispersão total (D) é dada como 0,2 ps/(km.nm). - Para uma fibra monomodo, a condição de operação é que o diâmetro do núcleo (d) deve ser menor que 2,4 vezes o comprimento de onda no núcleo (λ/n1). - O comprimento de onda no núcleo (λ/n1) é: \[ \lambda_{nucleo} = \frac{1,55 \, \mu m}{1,45} \approx 1,069 \, \mu m. \] - Portanto, o diâmetro máximo do núcleo para ser monomodo é: \[ d < 2,4 \cdot 1,069 \, \mu m \approx 2,57 \, \mu m. \] 3. Verificação se a fibra é monomodo: - Como o diâmetro necessário é menor que 2,57 μm, a fibra pode ser considerada monomodo. 4. Cálculo do comprimento de onda mínimo para operação monomodo: - Para uma fibra com perfil gradual (α=2), a condição para ser monomodo é que o diâmetro do núcleo deve ser menor que 2,4 vezes o comprimento de onda no núcleo. - O comprimento de onda mínimo (λ_min) pode ser calculado como: \[ d = 2,4 \cdot \frac{\lambda_{min}}{n1}. \] - Rearranjando para λ_min: \[ \lambda_{min} = \frac{d \cdot n1}{2,4}. \] - Substituindo d por 2,57 μm: \[ \lambda_{min} = \frac{2,57 \cdot 1,45}{2,4} \approx 1,54 \, \mu m. \] Portanto, a fibra é monomodo e o diâmetro necessário é menor que 2,57 μm, com um comprimento de onda mínimo de operação monomodo de aproximadamente 1,54 μm.

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