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sexta-feira, 29 de agosto de 2008

Meios de Fibras Ópticas

Reflexão Interna Total


Um raio de luz que é ligado e desligado para enviar dados (1s e 0s) a uma fibra óptica deverá permanecer dentro da fibra até que chegue à extremidade distante. O raio não deve refratar no material que envolve a fibra. A refração causaria a perda de parte da energia da luz do raio. Deve ser realizado um design para a fibra de modo que a superfície externa da fibra aja como espelho para o raio de luz que se propaga pela fibra. Se qualquer raio de luz que tenta sair pelo lado da fibra for refletido de volta na fibra a um ângulo que o envia em direção à extremidade distante da fibra, isto seria um bom "duto" ou "guia de ondas" para as ondas de luz.



As leis da reflexão e da refração ilustram como desenhar uma fibra que guia as ondas de luz através da fibra com uma perda mínima de energia. As duas condições abaixo precisam ser satisfeitas para que os raios de luz em uma fibra possam ser refletidos de volta para dentro da fibra sem nenhuma perda causada pela refração.

· O núcleo da fibra óptica precisa ter um índice maior de refração (n) que o material que o envolve. O material que envolve o núcleo da fibra óptica é chamado revestimento interno.

· O ângulo de incidência do raio de luz é maior que o ângulo crítico para o núcleo e seu revestimento interno.





(Clic na imagem para ampliar)


Quando estas duas condições são satisfeitas, a inteira luz incidente na fibra será refletida de volta para dentro da fibra. Isto é conhecido como reflexão interna total, que é a fundação sobre a qual a fibra óptica é construída. A reflexão interna total faz com que os raios de luz na fibra reflitam no limite do revestimento interno do núcleo e continuem o seu percurso em direção à extremidade distante da fibra. A luz seguirá um caminho de zigzag através do núcleo da fibra.

A fibra que satisfaz a primeira condição pode ser facilmente criada. Além disso, o ângulo de incidência dos raios de luz que entram no núcleo podem ser controlados. A restrição dos seguintes fatores controlam o ângulo de incidência:

· A abertura numérica da fibra – A abertura numérica de um núcleo é a faixa de ângulos de incidência de raios que entram na fibra que serão refletidos completamente.

· Modos – Os caminhos que podem ser seguidos pelo raio de luz ao propagar-se através da fibra.

Com o controle das duas condições, o lance de fibra óptica possuirá uma reflexão interna total. Isto proporciona um guia para a onda de luz que poderá ser usada para comunicações de dados.


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