Além da curvatura (tema do post do dia 20.06.18), a absorção e o espalhamento da luz ao longo da fibra óptica podem causar atenuação. Logo, a explicação desses fenômenos chega ao nível atômico dos elementos, uma prova de que as fibras ópticas estão acessíveis a todos, mas sua elaboração envolveu e ainda exige muita pesquisa nas áreas de química e física.
Confira mais sobre atenuação em fibras ópticas: absorção e espalhamento
Absorção Intrínseca – sílica absorve a luz.
A sílica é o material mais comum utilizado na fabricação de fibras ópticas e, assim como todo material existente, não é totalmente transparente. Isso faz com que ocorra uma absorção parcial da luz quando atravessa algum meio. Logo, ocorre uma perda de potência na luz transmitida.
Absorção Extrínseca – evitar o pico de água e outras impurezas.
Uma vez que nenhum processo fabril é 100% puro, podem ocorrer absorções de impurezas durante a obtenção da fibra óptica. Esta absorção de impureza é chamada de absorção extrínseca.
Uma absorção extrínseca muito conhecida é da água dissolvida no vidro. Também chamada de atenuação por pico de água, esta acabou definindo as janelas de transmissão nas fibras (850nm, 1310nm e 1550nm). Sendo estes os intervalos de frequência onde não ocorre atenuação nas fibras por pico de água.
A perda por absorção total é dada pelo somatório das absorções intrínsecas e extrínsecas.
Espalhamento – a luz escapa do núcleo e vai para casca.
Perda por espalhamento é a dispersão de parte da luz guiada pelos vários modos de propagação em várias direções no interior da fibra. A figura abaixo representa este fenômeno. Sendo que as linhas: azul, laranja, rosa e roxo representam os vários modos e direções de propagação da luz no interior das fibras.
Os espalhamentos mais conhecidos são:
Rayleigh: Causado por variações na densidade do material da fibra, provenientes do processo de fabricação. Outros espalhamentos são causados por imperfeições na estrutura cilíndrica da fibra.
Esse é o espalhamento da luz na casca da fibra (parte verde indicada na figura acima).
Raman: Ocorre quando a potência do sinal luminoso irradiado na fibra óptica excita os seus elementos constituintes. E faz com que comecem a vibrar, alterando o modo de propagação da luz.
Mesmo motivo de o céu ser azul – pois a luz do sol excita as moléculas de nitrogênio da atmosfera, o que emite a cor azul.
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