fcp fund mf104 rev04 port

MF-104Cabeamento Estruturado

Óptico

Capítulo 1

Histórico e

Conceitos

A Natureza da LuzA 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?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 ÓpticaNoções 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 refletido

Normal

Ângulo de reflexão

Ângulo de incidência

Meio 1

Meio 2


Raio de luz refratado

Normal

Ângulo de refração


n1 < n2

n2

n1

Feixe de luz refletida Feixe de luz refratado


Lei de Snell

Vidro - Meio 1 (n1)


Raio de luz refratado

Ar - Meio 2 (n2)Raio refletido

r2

r1

i2i2

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 90ºsen r = n2 / n1sen r = sen csen c = n2/n1


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

VerdeAzulVioleta


Capítulo 2

Princípio de Funcionamento das

Fibras Ópticas

Princípio de funcionamento Princípio de funcionamento das fibras Ópticasdas fibras ÓpticasFibra Óptica

>2 materiais ópticos diferentes

= 1.47n = índice de refração = velocidade da luz no vácuovelocidade da luz no vidro

núcleo

casca

cobertura

núcleonúcleo

cascacascaRevestimento primárioRevestimento primário


Ângulo de Reflexão

Sistemas de comunicação porSistemas de comunicação porFibras ÓpticasFibras Ópticas

decodificadordecodificador

FiltroFiltroFotoFotoDetectorDetector

codificadorcodificador

FonteFonteluminosaluminosa

CircuitoCircuitodriverdriver

n1n1

n2n2

acrilatoacrilatocascacasca

núcleonúcleo

FibraFibraópticaóptica

Transmissor ópticoTransmissor óptico Receptor óptico

Sinal elétricoSinal elétricoAnalógicoAnalógico

Sinal

Sinal elétricoSinal elétricodigitaldigital


DigitalDigital

decodificadordecodificador

AmplificadorAmplificadorFiltroFiltro

FotoFotoDetector

codificadorcodificador

FonteFonteluminosa

CircuitoCircuitodriverdriver

n1n1

n2n2

n1n1

n2n2

acrilatoacrilatocascacasca

núcleonúcleo

FibraFibraópticaóptica

Transmissor ópticoTransmissor óptico Receptor óptico


Sinal

Sinal elétricoSinal elétricodigitaldigital


Tipos de Fibras ÓpticasMultimodo ou MMF

cascacasca

eixoeixonúcleonúcleo

cascacasca

cascacasca


cascacasca

raio raiorefratadorefratado

Fibra Degrau MultimodoFibra Degrau Multimodo

Fibra Fibra Gradual Gradual MultimodoMultimodo

núcleonúcleo

cascacasca

núcleonúcleo

cascacasca

VastamenteVastamenteaplicada emaplicada emredes locaisredes locais

Núcleo - 62,5 Núcleo - 62,5 mmCasca - 125 Casca - 125 mm

Tipos de Fibras ÓpticasMonomodo ou SMF

cascacasca


cascacasca

Fibra Monomodo Fibra Monomodo núcleonúcleo casca cascaEnlaces ópticos submarinos;Enlaces ópticos submarinos;

Sistemas de telefonia;Sistemas de telefonia;Sistemas de CATV.Sistemas de CATV.

Núcleo - entre 8 à 9 Núcleo - entre 8 à 9 mmCasca - 125 Casca - 125 mm

Principais dimensionais das Fibras

a) Fibras de plásticoa) Fibras de plástico

b) Multimodob) Multimodo

c) Monomodoc) Monomodod) Monomodo DS e NZDd) 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 Por que a Fibra de 62,5 m? 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 Por que a Fibra de 62,5 m? 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


Taxas de Transmissão de 1 & 10 Gigabits/sAdvento do VCSEL (Vertical Cavity Surface

Emitting Laser) – Laser de Baixo CustoFibras especiais com elevada Largura de Banda.

VIABILIDADE DE APLICAÇÃO

LIMITAÇÃO

DMD – “Diferential Mode Delay” em sistemas 10 Gigabits/s


1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

10 GbpsLaser10 GbpsLaser

DetectorDetector

Núcleo

Casca

Fibra convencional - 50 or 62.5 micronSuporta apenas 25 - 82 m em 10GBit/s

DetectorDetector

Núcleo

Casca

10 Gbps850nm Laser

10 Gbps850nm Laser

10 Gbps850nm 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


O QUE É “Diferential Mode Delay”?

• Distorção dos pulsos transmitidos;• Quanto maior o comprimento e a taxa de transmissão, maior o DMD;

LEDAll Modes

Laser

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.


Parâmetros para 10 Gigabit Ethernet


Fibras Furukawa – Comprimento dos Links


Capítulo 3

Métodos de Fabricação de Fibras e

Cabos Ópticos

Fabricação da Fibra ópticaFabricação 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 na fabricação 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 dopantesmateriaisdopantes

1 Deposição de gases : - núcleo - casca2 Colapsamento em temperatura : - cilíndro de vidro sólido

Fabricando Fibras ÓpticasFabricando Fibras Ópticas

Fabricando Fibras Ópticas - PreformasFabricando 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 OVDMétodo OVDvapor

He(opcional)

material

O2

bastão suporte

movimentorotacional

movimentotranslacional

aplicadorda chama

partículas finas de vidro

a) deposição de pó de vidroPreforma porosa

Preformade vidro

colapsamento

Preformade vidro

Fibra

b) sinterização de preforma c) puxamento da fibra

FornoForno

Técnica VADTécnica 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 PCVDTécnica PCVD

Cavidade de microondas móvel

Fonte degases

Unidadede

controle

Forno estacionário

tubo de quartzo

Bomba a vácuo

Plasma não-isotérmico

O puxamento da Fibra ÓpticaO puxamento da Fibra Óptica

Torre de puxamento

• Reunião de fibrasópticas com materiaisque permitam proteçãocontra tracionamento,ambiente externos etc.

• Em dutos, diretamenteenterrados, aéreo espinados,auto-sustentados ousubmersos.

Cabos Ópticos - definiçãoCabos Ópticos - definição

Fabricação de cabos ópticosPintura

Fabricação de cabos ópticosExtrusão de tubo

Fabricação de cabos ópticosReunião do cabo

Encordoamento

s z

Fabricação de cabos ópticosReunião do cabo

Fabricação de cabos ópticosEncapamento

CabosCabos Ópticos - tecnologiasRevestimentoPrimário

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 - tecnologiasCabos 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 ExternoEvita StressNúcleo Geleado

EspaçadorEspaçador

Tipos de Cabos Ópticos – GrooveTipos de Cabos Ópticos – Groove

Fibra Fibra

Elemento TensorElemento Tensor

Revestimento externoRevestimento externo

Fita de 6, 8, 12 o 16 fibrasFita de 6, 8, 12 o 16 fibras

Estrutura RibbonEstrutura Ribbon

Vantagens Vantagens - Compactação- Compactação

- Tempo de emenda ( equipamento apropriado )- Tempo de emenda ( equipamento apropriado )

CaracterísticasTipos de Cabos Ópticos – Ribbon

Cabos ÓpticosCabos Ópticos

• Elemento Central / Sustentação

FRP FRP

Revestimento Revestimento (Polietileno)(Polietileno)

- Fibra Resinada Pultrudada

- Sustentação Mecânica

- Estabilidade Térmica

. Forma Cilíndrica

Componentes

• Unidades Básicas

- Tubos de Material Termoplástico

- Proteção Térmica

Material de preenchimento


Tubos de Proteção

Fibra Óptica

Componentes

• Elemento de Tração

- Resistência Mecânica à tração

. Penetração de umidade

Fibra Aramida


Material de preenchimento

Componentes

• Revestimento Externo

- Proteção Contra Ambiente Externo

- Proteção Mecânica

- Luz Solar e Interpéries

Revestimento de Material Termoplástico


Rip Cord

Componentes

Rede Externa Subterrânea

Nomenclatura para Cabos ÓpticosNomenclatura para Cabos Ópticos

Rede Externa AéreaNomenclatura para Cabos ÓpticosNomenclatura para Cabos Ópticos

Rede Interna / Externa

Nomenclatura para Cabos ÓpticosNomenclatura para Cabos Ópticos

Cabos Ópticos para Redes Locais

(LANs)

Cabo Fis Optic-DG - Redes Locais

Cabos Ópticos FurukawaCabos Ópticos Furukawa

Cabo Fis Optic-AS - Redes LocaisCabos Ópticos FurukawaCabos Ópticos Furukawa

Cabo Optic-Lan - Redes LocaisCabos Ópticos FurukawaCabos Ópticos Furukawa

Cabo Fiber- Lan INDOOR/OUTDOOR


Cabo Fis Optic – AR - Redes Locais

Cabo óptico AR

(anti-roedores) com

capa metálica de

proteção.


Capítulo 4

Fontes de Luz, Modulação e

Multiplexação Óptica

Fontes de luz 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 nmAplicações :

– 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.


• 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 apotência de saída e possuem MTBF diferentes. Os ILDs sãomais 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 )


LED ILDA 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.


• 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.


Espectro de emissão dos LEDs e ILDsEspectro de emissão dos LEDs e ILDs

Os LEDsOs 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 LASERO 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 VCSELOs LASERS do tipo VCSEL

ModulaçãoModulação

• 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 WDMMultiplexação WDMTT

RRRR

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 ÓpticasAtenuação em Fibras Ópticas

Atenuação : Perda de potência óptica do sinal devido aabsorção de luz pela CASCA e imperfeições do material sílica.

850 1300 15501310

Comprimento de 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 1550nm e CATV : 1310 e 1550nm

MultimodoMultimodo : 850 nm e 1300nm

MonomodoMonomodo : 1310 nm / 1550nm

Atenuação dB/Km

2,8

1,0

0,25


Perdas Dispersivas Rayleigh: causado por variações pequenas e aleatórias, na densidade e por

concentração do vidro.

Mudanças no índice de refração

Luztransmitida

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

luzdispersa

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.


núcleo ecasca

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.


Dispersão em Fibras ÓpticasDispersão em Fibras ÓpticasDispersão: Responsável pela limitação da capacidade detransmissão da fibra óptica, significa um alargamento no tempo do pulso óptico, resultando numa superposição de diversos pulsos do sinal transmitido.

Dispersão x comprimento de ondaDispersão 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 MonomodoDispersão achatadaDispersão achatada

Fibra MonomodoFibra MonomodoDispersão DeslocadaDispersão Deslocada

Fibra Multimodo Fibra Multimodopadrão 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 ÓpticasDispersão em Fibras Ópticas

Recomendações EIA/TIA 568-ARecomendações EIA/TIA 568-AValores 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 MULTIMODO850 / 1300 = Fibras MULTIMODO1310 / 1550 = Fibras MONOMODO1310 / 1550 = Fibras MONOMODO

Capítulo 6

Terminações Ópticas

Terminações ÓpticasTerminações 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 - PerdasTerminações Ópticas - Perdas

TX RX Perda de Retorno:

É a medida do nível de potênciaóptica que é refletida na interfacefibra-fibra, retornando esta luz para a

fonte luminosa.

Terminações Ópticas - PerdasTerminações Ópticas - Perdas

Terminações ÓpticasTerminações 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 perdade retorno e inserção.

O polimento APC é utilizado em casosonde a transmissão é em GHz. A perda de retorno é de 50 dB à 70 dB e ade inserção menor do que 0,3dB.

Conectores Ópticos - PolimentoConectores Ópticos - Polimento

Os conectores com geometria PLANA podem serconectados entre sí ou entre PC’s;

Os conectores com geometria PC, podem serconectados entre sí, PC, SPC o UPC;

Os conectores com geometria APC são compatíveisapenas entre sí .

Aplicações:

Interconexão de sistemas ópticos para telecomunicações;

Interconexão de sistemas ópticos para LAN’s;

Equipamentos ópticos de medição para CATV .

Conectores Ópticos - PolimentoConectores Ópticos - Polimento

Tipos de Polimentos - PlanoTipos de Polimentos - Plano

FIB RA Ó P TICAFERRO LHO

SU PERFÍC IEPO LIDA

POLIM ENTO 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 dBo Perda de Retorno, ou reflectância, mínima: - 25 dB

FIB RA Ó P TICAFERRO LHO


POLIM ENTO CO NVEXO (PC )

Tipos de Polimentos – PC (Convexo) Tipos de Polimentos – PC (Convexo)

Tipos de Polimentos – SPCTipos de Polimentos – SPCPolimento Convexo SuperPolimento 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 dBPerda de Retorno, ou reflectância, mínima: - 35 dB

Tipos de Polimentos – UPCTipos de Polimentos – UPCPolimento Convexo UltraPolimento 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 dBPerda de Retorno, ou reflectância, mínima: - 40 dB

-

FIB RA Ó P TICA

POLIM ENTO EM ÂNGULO (APC)

FERRO LHO


8o

Tipos de Polimentos – APC Tipos de Polimentos – APC Polimento AngularPolimento 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 dBPerda de Retorno, ou reflectância, mínima: - 55 dB

DC LCMT-RJ SC-Duplex VF-45

OptiJack

Tipos de ConectoresTipos de Conectores

MTRJ

LC

FC


VF-45

SC


OptiJack SC-DC

MU NTT

E2000

ESCOM

D4FDDIST


Capítulo 7

Instalação de Cabos Ópticos

Instalação de cabos ópticosInstalação 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 ópticosInstalação 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 ópticosInstalação de cabos ópticos

Instalação subterrâneaInstalação subterrânea

Com o auxílio de dispositivos especiais ;Com o auxílio de dispositivos especiais ;

Manualmente;Manualmente;

Guincho;Guincho;

Sopro.Sopro.


•Utilização de destorcedor Utilização de destorcedor para evitar torções no cabo para evitar torções no cabo óptico;óptico;

•Cabo guia.Cabo guia.

Tecnologia do sopro

Bomba de ar

Dispositivo de puxamento


Infra-estrutura

Tipos de dutos utilizados


Infra-estrutura


Instalação aéreaInstalação aérea

Espinado ou ;Espinado ou ;

Auto-Suportado ;Auto-Suportado ;

- Suspensão - Suspensão - Ancoragem- Ancoragem

Conjuntos de Suspensão e Ancoragem para Conjuntos de Suspensão e Ancoragem para Cabos Auto Suportado 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 - ComponentesConjuntos de Suspensão - Componentes

Conjuntos de Suspensão - ComponentesConjuntos de Suspensão - Componentes

Grampo de Suspensão

Grampo de Ancoragem

Conjuntos de AncoragemConjuntos de Ancoragem

PuxamentoPuxamento

Lançamento de cabo

Lançamento de cabo

PuxamentoPuxamento

Acessórios de FixaçãoAcessórios de Fixação

Caixas de Emenda ÓpticaCaixas 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 100Caixa de Emenda Óptica Fosc 100Aplicação• Utilização em redes aéreas, subterrâneas ou

diretamente enterrada.

Modelo BM - capacidade até 48 emendas

Caixa de Emenda Óptica Fosc 100Caixa de Emenda Óptica Fosc 100Fixação Subterrânea

Fixação em Poste

Fixação em Cordoalha

Instalação aéreaInstalação aéreaDisposição Final

Capítulo 8

Instalação de Acessórios Ópticos

Acessórios ópticosAcessórios ópticos

Cordões ópticos;

1,5 e 2,5 metros

Extensões ópticas ou pig-tails;

Zip CordDuo Fiber

Duo Fiber

Distribuidor Interno Óptico - DIODistribuidor 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’sSolução integrada para LAN’s

DIO

CABO FIBRA ÓPTICA

CORDÃO eEXTENSÃO ÓPTICA

CORDÃO eEXTENSÃO ÓPTICA

Bloqueio Óptico

CABO ÓPTICO EXTERNO

HUB

SWITCH

PATCH PANEL

Aplicando PassivosÓpticos

Bloqueio óptico – FISA OPTIC-BLOCKBloqueio óptico – FISA OPTIC-BLOCKAplicação:

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 ópticasEmendas 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 ópticasEmendas ópticas

Emendas ópticasEmendas 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 ÓpticasEmendas Ópticas - mecânicas- 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 FusãoProcesso de Emenda por Fusão

Alinhamento lateral

parâmetros críticos Processo de Emenda por FusãoProcesso de Emenda por Fusão

Distanciamento entre fibras

Alinhamento angular

Fusão de Fibras ópticas

S - 199

S - 175S - 148

S - 174


Capítulo 10

Certificação e Testes em Fibras Ópticas

Medições 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 em fibras ópticas

Medições com Power Meter e OTDRMedições 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 MeterMedições com o Power Meter

Mede-se a potência do sinal que chega na extremidadedo 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 0,51550 - - - 1,0 0,5

MULTIMODO MULTIMODO MONOMODO MONOMODOtípico máximo típico máximo

ST 0,3 0,5 0,3 0,8FDDI 0,3 0,7 0,3 0,8

SMA 906 0,8 1,8 - - - - - -SMA 905 0,9 1,5 - - - - - -Bicônico 0,7 1,4 0,7 1,3Mini BNC 0,5 1,0 - - - - - -

D4 PC - - - - - - 0,3 0,8FC PC - - - - - - 0,3 0,8SC PC 0,3 0,5 0,3 0,5

EMENDAS MULTIMODO MULTIMODO MONOMODO MONOMODOmédio máximo médio máximo

FUSÃO 0,15 0,3 0,15 0,3MECÂNICA 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 Perdas típicas envolvidas em comunicação ópticaóptica

Medições com o OTDRMedições 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 OTDRTela do OTDR

Medições com OTDRMedições com OTDRPerda em emendasPerda em emendas

Muito Obrigado

fcp fund mf104 rev04 port

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