Estudo e caracterização de fibras ópticas plásticas para aplicação em telecominicações

Abstract

Resumo: Fibras ópticas poliméricas (POF) têm despertado interesse crescente nas aplicações em telecomunicações de curtas distâncias, devido à sua maior simplicidade de instalação e menor custo se comparadas às fibras ópticas de sílica. Neste trabalho foi realizado um estudo das POFs com vistas às aplicações em comunicações, tendo sido analisados os diversos parâmetros que definem suas características tais como absorção, dispersão, máxima capacidade de transmissão, etc. Foi efetuado também uma etapa experimental de caracterização de parâmetros ópticos relevantes para comunicações: medidas de atenuação espectral e dispersão intermodal. As medidas de absorção espectral foram efetuadas na faixa do visível ao infra vermelho próximo, região onde as POFs apresentam alta transparência. Com os dados obtidos foi possível a verificação de janelas ópticas de transmissão, além da comparação com dados disponíveis da literatura. As medidas de dispersão intermodal são de fundamental importância nas aplicações em comunicação, pois definem a banda passante ou máxima taxa de transmissão de dados em uma rede óptica. Foram efetuadas medições para três comprimentos de onda distintos (650, 780 e 850 nm). Do comprimento de 850 nm, que apresenta menor largura do pulso óptico facilitando a observação do efeito de dispersão da fibra, não foi possível o registro dos dados devido à sua atenuação muito alta, tendo o sinal na saída da fibra imerso em ruído. Para os outros comprimentos de onda, os resultados obtidos foram comparados com valores teóricos e dados da literatura. De modo geral, obteve-se coerência nos dados experimentais, que comprovam a validade dos procedimentos desenvolvidos para as medições.

Abstract: Plastic optical fibers (POF) have shown increasing interest in short distances telecommunications, due to its higher simplicity of installation and minor cost if compared with silica optical fibers. In this work a study of the POFs with sights to the applications in communications was carried through, having been analyzed the diverse parameters that define its characteristics such as absorption, dispersion, transmission rate, etc. An experimental characterization of the most relevant optical parameters for communications was also done: spectral measurements of attenuation and intermodal dispersion. The spectral attenuation measurements had been done from the visible to the next infra-red region, where the POFs presents high transparency. With the gotten data, it was possible to verify optical windows of transmission, in addition to the comparison with available literature data. The intermodal dispersion measurements are of great importance for the applications in communication, since they define the bandwidth and data-communication rate in an optical link. Measurements for three distinct wavelengths had been carried out (650, 780 and 850 nm). In despite of the narrow pulse width of 850 nm wavelength, which become easier the verifying of dispersion effect in the fiber, it was not possible to get data about because of its very high atenuation. The output pulse in the end of the fiber was mixed with the noise. For the other wavelengths, the results were compared to theoretical values and data from literature. In general, a good agreement on the experimental data was gotten, what proves the validity of the procedures developed for the measurements.