Esse segundo transceptor converte a luz modulada novamente em sinais elétricos.
Os transceptores de fibra óptica, também conhecidos como transceptores ópticos, são um componente essencial de todas as redes de fibra óptica. Neste artigo, vamos dar uma olhada em como eles funcionam e quais são os benefícios que trazem para a transferência de dados.
O que é um transceptor de fibra óptica?
Um transceptor de fibra óptica, ou transceptor óptico, é um dispositivo usado em comunicações por fibra óptica para transmitir e receber dados por meio de cabos de fibra óptica. Cada transceptor é dividido em duas partes: um transmissor, que é usado para transmitir os sinais, e um receptor, que é usado para receber os sinais. São essas duas partes, o transmissor e o receptor, que dão nome ao transceptor.
Como funciona um transceptor de fibra óptica?
Os transceptores funcionam enviando pulsos de luz modulados transmitidos por um diodo por meio de um cabo de fibra óptica. Os transceptores mais comuns requerem dois cabos de fibra óptica separados, um para transmitir os dados em uma direção e outro para o sinal da direção oposta. Eles não podem enviar e receber um sinal pelo mesmo cabo de fibra óptica ao mesmo tempo, pois isso pode causar interferência no sinal.
É possível obter transceptores multidirecionais, como o SFP-10g-bxd-i da Cisco, que permite que os dados sejam enviados em ambas as direções usando o mesmo cabo ao mesmo tempo. Os transceptores multidirecionais fazem isso modulando a luz transmitida em diferentes comprimentos de onda, o que significa que eles podem transmitir e receber sinais que não interferem uns nos outros à medida que passam pelo cabo.
Muitos transceptores de fibra óptica modernos são agora hot-pluggable, o que significa que são fáceis de integrar em redes existentes e podem ser usados instantaneamente com configuração mínima.
Conforme mencionado anteriormente, há duas partes principais do transceptor óptico, o transmissor e o receptor. Eles operam convertendo sinais elétricos em luz, que é então enviada através do próprio cabo de fibra óptica para transmitir os dados a longas distâncias. Aqui apresentamos uma visão geral rápida da função que cada um desempenha.
O transmissor
Dentro do transmissor há um diodo de laser ou LED que emite luz infravermelha ou visível. Quando o transmissor recebe um sinal elétrico, ele modula a luz emitida pelo diodo em modulação de amplitude (AM) ou modulação de frequência (FM). Essa luz modulada é então enviada pelo cabo de fibra óptica em alta velocidade para o transceptor na outra extremidade do cabo. Dependendo da distância que a transmissão precisa ser enviada, será determinado se um LED ou um diodo de laser será usado para transmitir o sinal de luz. Os LEDs são realmente úteis apenas para transmissões de curto alcance, enquanto os diodos de laser são preferíveis para distâncias maiores.
A maioria dos diodos baseados em laser utiliza três tipos principais de lasers. Os lasers Fabry Perot (FP) são usados para transmissões de alta velocidade e médio alcance. Os lasers DFB (Distributed Feedback) são usados para transmissões de longo alcance e altíssima velocidade, e os lasers VCSEL (Vertical-Cavity Surface-Emitting) são usados para transmissões de médio alcance e alta velocidade.
O receptor
Dentro do transceptor está o receptor. O receptor tem um fotodiodo ou fotodetector, dependendo do tipo de fonte de luz que o transmissor envia. O receptor converte o sinal óptico em uma corrente elétrica. Essa corrente é então amplificada e convertida novamente em um sinal digital, que é retransmitido conforme necessário.
Cabo de fibra óptica
O cabo de fibra óptica consiste em um núcleo de vidro microscópico, que é cercado por um revestimento. O objetivo do revestimento é garantir que o sinal de luz não "escape" e continue a percorrer o cabo óptico. O tamanho do núcleo óptico propriamente dito pode ser minúsculo, com uma largura de no máximo 9 micrômetros. Para fins de comparação, um fio de cabelo humano tem aproximadamente 70 micrômetros de largura.
O tipo de cabo usado varia de acordo com seus requisitos. A maioria dos cabos de fibra óptica pode ser categorizada em dois modos diferentes, cada um com usos específicos. Há benefícios de custo e de aplicação em ambos os modos, portanto, é importante decidir qual deles atende melhor aos requisitos da rede.
- Fibra monomodo - Como o próprio nome sugere, a fibra monomodo foi projetada para transportar uma única forma de transmissão de luz, a forma transversal. Esse tipo de cabo também é o menor, com uma largura de núcleo de aproximadamente 9 micrômetros. Ao utilizar apenas um modo de transmissão de luz, combinado com um núcleo óptico estreito, esse modo de fibra é ideal para transmitir dados por uma longa distância, mantendo um sinal de alta largura de banda e degradação mínima.
- Fibra multimodo - Esse modo foi projetado para transmitir vários comprimentos de onda diferentes ao mesmo tempo. Ela tem um diâmetro de cabo mais amplo, de até 100 micrômetros. Devido à forma como os vários tipos de luz são transmitidos pelo cabo, ela é mais suscetível à degradação do sinal devido ao efeito de dispersão modal. Devido ao risco de aumento da dispersão modal com a fibra multimodo, ela é mais adequada para distâncias de transmissão mais curtas.
É importante observar que os diferentes modos de cabo não são compatíveis entre si. Como cada um tem larguras de núcleo diferentes e opera em comprimentos de onda de luz diferentes, a mistura dos dois causará problemas significativos de desempenho.
Por que os transceptores de fibra óptica são úteis?
Há vários benefícios no uso de transceptores de fibra óptica em relação ao cobre tradicional. Em muitos casos, eles são mais eficientes e, muitas vezes, mais seguros e protegidos do que o cobre. A seguir, listamos alguns dos principais benefícios do uso da fibra.
Ausência de degradação do sinal
Uma das principais vantagens de um transceptor de fibra óptica é que ele é capaz de transmitir dados a uma distância considerável sem perder a integridade do sinal. Nas telecomunicações tradicionais, eram usados cabos de cobre com o sinal sendo enviado por meio de eletricidade. Com a distância, esse sinal poderia se degradar, fazendo com que os dados finais fossem corrompidos. Como a luz usada na fibra óptica viaja consideravelmente mais rápido do que a eletricidade, ela é capaz de viajar por uma distância maior e, ao mesmo tempo, sofrer um grau menor de degradação do sinal.
A fibra não é suscetível à interferência EM
A interferência eletromagnética (EMI) é um desafio considerável quando se usa a fiação de cobre tradicional para transmitir e receber sinais. O desempenho do cobre é particularmente propenso à interferência da radiação eletromagnética ambiental e, infelizmente, há uma abundância dessa radiação no mundo moderno. Seja do seu telefone celular ou do micro-ondas, há centenas de fontes de EMI que podem corromper um sinal transmitido por um fio de cobre. Com os cabos de fibra, isso não é um problema, pois os sinais de luz enviados pelos cabos ópticos não podem ser afetados pela radiação EMI.
A fibra é mais segura
Com o cabo de fibra óptica, o núcleo da fibra é fechado, tornando impossível "grampear" um cabo de fibra. A única maneira de acessar o sinal que está sendo enviado por um cabo de fibra é acessar a conexão de interface óptica em cada extremidade do cabo. Ao contrário de um cabo de cobre, onde o próprio cabo pode ser acessado. Isso torna a fibra uma conexão mais segura, o que é preferível se dados confidenciais estiverem sendo enviados.
Reduzem o risco de faíscas
Em determinados ambientes, os riscos de incêndio são uma preocupação considerável. Com a fiação de cobre tradicional, os dados são transmitidos por meio do uso de um sinal elétrico, o que significa que há a possibilidade de gerar faíscas se o cabo elétrico for danificado. Com um cabo de fibra que transporta apenas luz em vez de eletricidade, você reduz a possibilidade de faíscas no caso de um cabo apresentar uma falha. Em geral, isso torna a fibra óptica um método mais seguro de transmissão de dados em ambientes com alto risco de incêndio.
Qual é a distância de um transceptor de fibra óptica?
Na maioria dos casos, os cabos de fibra óptica de modo único podem transmitir dados a uma distância de aproximadamente 40 km (24 milhas). Normalmente, um cabo de fibra com vários núcleos só pode fazer o mesmo até aproximadamente 550 m. No entanto, há vários fatores diferentes que podem afetar isso, incluindo o tipo de cabo que está sendo usado, o comprimento de onda do sinal que está sendo transmitido, o nível de potência óptica do sinal que está sendo enviado e a sensibilidade do receptor. É possível aumentar essa distância com o uso de amplificadores em uma rede de fibra óptica.
Como saber qual transceptor de fibra óptica escolher?
Isso realmente depende do tipo de solução de rede que você está tentando estabelecer. Como já mencionamos, há vários tipos de transceptores e diferentes tipos de cabos ópticos para suportá-los. Na TXO, temos uma grande variedade de transceptores disponíveis para compra, tanto originais de OEM (de marcas como Alcatel, Ciena e Huawei) quanto transceptores ópticos compatíveis com OEM.
Se precisar de ajuda e informações sobre qual transceptor é a melhor opção para a sua rede, entre em contato conosco hoje mesmo para que possamos oferecer orientação especializada sobre o que escolher.