Monomodo

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Sobre monomodo

Tipos de Monomodo

Um monomodo refere-se a uma fibra óptica de modo único que transmite luz laser através de um núcleo de vidro muito estreito e reto. Isso permite que a luz laser permaneça em um único caminho com reflexão mínima. A fibra monomodo é projetada para transportar luz por longas distâncias sem perda significativa.

O monomodo ajuda na transmissão de longa distância porque reduz a "dispersão" ou espalhamento da luz laser. No modo único, a luz laser se espalha menos do que nas fibras multimodo. Essa dispersão reduzida permite que os sinais percorram distâncias maiores sem custo adicional.

  • Fibra Monomodo OS2: Os cabos de fibra OS2 são construídos para suportar condições externas e vêm com recursos de proteção adicionais contra tensões mecânicas. Observe que não existe um padrão específico para a definição de cabos de fibra OS2. A distinção entre os cabos de fibra OS1 e OS2 reside no comprimento máximo do cabo. Embora ambos os cabos devam ter um modo único, os cabos OS2 devem ir além de 300 metros, e a atenuação máxima deve ser inferior a 0,4 dB/km.
  • Fibra Monomodo G.655: A fibra monomodo G.655 também é chamada de fibra com deslocamento de dispersão não nula (NZDS). O coeficiente de dispersão cromática deste cabo de fibra óptica é menor que o da fibra monomodo padrão em comprimentos de onda de 1550 nm. Devido a essa propriedade, ela é bem adequada para sistemas de transmissão longos. O cabo de fibra G.655 ajuda a reduzir a perda de sinal durante a comunicação de longa distância.
  • Fibra Monomodo G.652: A ITU propôs este projeto de cabo de fibra para uso. O cabo de fibra óptica monomodo convencional é outro nome para ele. Em comprimentos de onda de 1310 nm, o núcleo do cabo de fibra G.652 tem uma menor porção de índice de refração. Este projeto permite que o cabo de fibra óptica atinja a distância máxima de transmissão com perda mínima.
  • Fibra Monomodo G.8439: Este tipo de monomodo é uma fibra insensível à flexão que cumpre os parâmetros descritos em G.657. Ao manter os excelentes requisitos de desempenho de uma fibra monomodo típica, as fibras permitem um pequeno raio de curvatura.

Funções e características do monomodo

  • Rede de comunicação: Os cabos monomodo são a escolha preferida para telecomunicações de longa distância, backbone da Internet e aplicações de televisão a cabo. Eles transmitem luz gerada a laser por distâncias superiores a 40 quilômetros sem amplificação.
  • Alta largura de banda: As fibras ópticas são feitas para altas larguras de banda, e as fibras monomodo possuem o potencial de oferecer largura de banda ilimitada. Elas são mais eficientes no transporte de grandes quantidades de dados devido à menor atenuação e dispersão mínima.
  • Transmissão de longa distância: Uma fibra monomodo é projetada para transmissão de longa distância. Seu pequeno núcleo garante que a luz viaja em linha reta ou com menos curvas, tornando-a ideal para longos percursos com menos pontos de conexão, como conexões interurbanas.
  • Baixa perda de sinal: A fibra monomodo tem perda de sinal reduzida, o que significa que os dados podem ser enviados para mais longe e economiza dinheiro em custos do sistema. A fibra de núcleo pequeno perde menos luz, tornando possível conectar diferentes locais em uma vasta área sem aumentar o sinal.
  • Dispersão modal reduzida: Em uma fibra multimodo, diferentes modos ou raios de luz se espalham, fazendo com que os pulsos de luz se sobreponham; isso é chamado de dispersão modal. A dispersão modal torna difícil para os sinais permanecerem distintos em longas distâncias, mas o núcleo da fibra multimodo é muito grande. O pequeno núcleo da fibra monomodo minimiza essa dispersão, permitindo que os pulsos de luz permaneçam claros em longas distâncias.
  • Maiores distâncias: A dispersão modal reduzida das fibras monomodo permite que os dados sejam transmitidos por distâncias maiores sem degradação dos sinais. O modo único transmite luz usando lasers, que podem enviar sinais mais longe do que o método LED mais barato usado pelas fibras multimodo.

Aplicações do Monomodo

Espera-se que o mercado global de fibras ópticas atinja US$ 8,74 bilhões até 2030, de US$ 3,07 bilhões em 2022. Isso mostra uma demanda crescente e um mercado em expansão para fibra óptica nos próximos anos. A crescente onda pode ser atribuída à crescente adoção de cabos de fibra em várias indústrias, o que está criando novas oportunidades de negócios para compradores e vendedores de cabos de fibra óptica.

A fibra monomodo tem várias aplicações em diferentes indústrias:

  • Telecomunicações: Nesta indústria, a telemetria é frequentemente usada para se comunicar em longas distâncias e, portanto, é necessária para a transmissão de sinal de longa distância. Tem aplicações em TV a cabo, linhas telefônicas e linhas de internet.
  • Rede industrial: Indústrias como manufatura e petróleo frequentemente usam monomodos para conectar dispositivos como câmeras, sensores e computadores, especialmente em áreas onde eles estão em condições ambientais adversas. Isso ajuda a garantir links confiáveis e seguros para fins de monitoramento e controle de redes.
  • Aplicações científicas usam fibras ópticas para pesquisa. Áreas como aviação usam-na para o desenvolvimento de dispositivos de voo. Aplicações de defesa também usam-na para o desenvolvimento de armas e dispositivos de comunicação.
  • Medial: Em áreas como endoscopia, lasers são usados para iluminar pequenos órgãos do corpo e tirar fotos que são então enviadas para uma tela digitalmente. Eles também ajudam a medir a pressão arterial, o débito cardíaco e detectar vasos sanguíneos.
  • Acadêmicos: Universidades e instituições educacionais usam lasers monomodo em experimentos para ensinar alunos sobre óptica, comunicações ou tecnologias relacionadas a lasers de fibra.
  • Metrologia/testes: Os lasers monomodo ajudam a medir propriedades físicas como índice de refração, aceleração e distância. Eles são usados em detecção de tensão, detecção de vibração, medição de temperatura e posicionamento de objetos.
  • Sistemas de segurança usam fibras ópticas para sistemas de detecção de intrusão em locais críticos como fronteiras, áreas com acesso restrito e perímetros. Eles também os usam para sistemas de monitoramento em tempo real para acompanhar ativos vitais.
  • Aplicações de sensores: O monomodo laser é usado em aplicações de sensores, incluindo sensores de temperatura, tensão e vibração. Esses sistemas ajudam a controlar várias condições em configurações industriais e auxiliam em sistemas para detecção e resolução de problemas.

Estas são apenas algumas das aplicações da fibra óptica. O mercado de fibra óptica está em expansão, proporcionando aplicações novas e inovadoras para a tecnologia. Conhecer as aplicações e o potencial de mercado pode ajudar os compradores a entender vários cenários de fibra óptica e tomar decisões de compra informadas.

Como escolher o Monomodo

Ao comprar um cabo de fibra óptica monomodo, algumas coisas devem ser consideradas antes de efetuar a compra, pois alguns compradores podem preferir aplicações específicas. Portanto, é importante escolher o que mais atende às necessidades.

  • Diâmetro do núcleo: O núcleo de um cabo de fibra óptica vem em diferentes tamanhos e varia por aplicação. Por exemplo, um cabo de fibra óptica de 62,5 mícrons (multimodo) tem um diâmetro de núcleo de 62,5 mícrons, enquanto um modo único pode ter 9 mícrons de diâmetro. A fibra multimodo vem com desempenho aprimorado e capacidade de largura de banda maior. O diâmetro do núcleo desempenha um papel importante na determinação de como a luz viaja pelo cabo.
  • Perfil do índice de refração: Esta é a parte do cabo que determina como o sinal de luz será guiado pelo cabo. É importante saber isso antes de efetuar a compra, pois diferentes aplicações exigem diferentes tipos de cabos. Por exemplo, os cabos de índice em degrau têm uma mudança repentina no índice de refração, enquanto as fibras de índice graduado têm uma mudança gradual.
  • Distância de comunicação: Antes de efetuar a compra, é importante determinar a que distância o sinal precisa ir sem falhas ou perdas. Isso só pode ser feito depois de saber os requisitos da aplicação. Diferentes tipos de cabos de fibra óptica podem ser usados para realizar comunicação de longa distância, mas tudo depende da aplicação.
  • Requisitos de largura de banda: Dependendo da aplicação, diferentes tipos de cabos de fibra óptica podem fornecer a largura de banda necessária. Monomodo e multimodo podem fazer o trabalho, mas dependendo da perda, interferência e distância, um pode ser melhor do que o outro.
  • Ambiente: O ambiente em que o cabo de fibra óptica é instalado desempenha um papel importante na determinação de qual tipo de cabo é usado. Cabos para uso interno e externo estão disponíveis no mercado. Os cabos para uso externo têm proteção especial para suportar umidade, raios UV e extremos de temperatura.
  • Comprimento de onda de observação: Esta é a faixa de comprimento de onda na qual a perda da fibra é medida e deve ser especificada na especificação do cabo. Isso pode ser 1310 nm, 1550 nm ou ambos. As perdas dependem do comprimento de onda, por isso é importante especificar isso antes de efetuar a compra.

Monomodo Perguntas e Respostas

P1. O que significa monomodo?

A1. Monomodo refere-se a um único modo. Em fibras ópticas, indica o único cabo de fibra que transmite sinais através de um único núcleo. É usado em grandes distâncias (até 500 km) e tem maior capacidade de transferência de dados e velocidade.

P2. Qual a diferença entre multimodo e monomodo?

A2. A diferença entre multimodo e monomodo reside em como a luz viaja pelo núcleo. No monomodo, apenas um feixe de luz laser passará pelo núcleo, enquanto no multimodo, vários feixes de luz laser ricochetearão. Isso fará com que a luz siga caminhos diferentes no núcleo. Devido a esse efeito diferencial, a luz laser na fibra óptica multimodo chegará à porta final um pouco mais tarde em comparação com o monomodo. A diferença no diâmetro do núcleo também contribui para a diferença entre multimodo e monomodo. Na fibra óptica monomodo, o núcleo é menor, cerca de 9 micrômetros. No multimodo, é 50 ou 62,5 micrômetros. É por isso que os cabos de fibra óptica podem transmitir por longas distâncias com alta velocidade, devido ao pequeno diâmetro do núcleo.

P3. Até onde se pode estender a fibra monomodo?

A3. A distância máxima para a fibra monomodo é de 150 quilômetros, e para o multimodo, é de 40 quilômetros. Isso é possível se o sinal for mantido dentro de certos limites, e não houver interferência e menos obstáculos. Quanto maior a distância, mais equipamentos são necessários para manter o sinal forte.

P4. Por que usamos fibra monomodo?

A4. A fibra monomodo é preferida para transmissão de dados e comunicação de longa distância porque oferece maior largura de banda e perda de sinal reduzida. É econômico para transporte de longa distância. As vantagens da fibra monomodo incluem maior segurança, menos dispersão, menor custo de transmissão e menor atenuação. Também é simples de manter e oferece maior velocidade de transferência de dados.

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