Redes de cabo óptico monomodo podem enviar enormes quantidades de dados sobre um único fluxo de luz. Embora os dados transportados pela rede de fibra óptica possam variar significativamente, eles compartilham o mesmo modo, ou fase. Redes de fibra óptica monomodo, ou monofásicas, podem, portanto, transportar esses dados variados sobre um único feixe de luz com pouca ou nenhuma degradação significativa. No entanto, como todos os cabos, existe uma distância finita sobre a qual os dados podem ser fornecidos confiavelmente ao destino. As maiores redes monomodo de fibra óptica percorrem milhares de milhas, abrangem múltiplos continentes e servem bilhões de pessoas no processo.
Embora redes de fibra óptica multimodo sejam mais espessas em diâmetro de fibra, a distância máxima total permitida é menor. Geralmente, redes multimodo são limitadas a aproximadamente 10 km. Isso é ideal para serviços como cabo básico e pequenos sistemas de ramificação que não requerem longas distâncias. Comparativamente, fios monomodo são úteis bem além de 10 km, exigindo amplificação periódica à medida que os dados se movem. As maiores redes do mundo por estas razões são, por necessidade, monomodo.
A Fibra Óptica de Ligação ao Redor do Globo, ou rede FLAG, é um exemplo de capacidades monomodo. Concluída em 1997, esta rede tem mais de 28.000 km de comprimento, e conecta um grande segmento da Ásia e Europa. Embora a maior parte deste cabeamento esteja enterrada sob o mar, a porção da rede terrestre é pontuada por estações de retransmissão de cabo. As distâncias são auxiliadas pelo uso de amplificadores ópticos a laser que aumentam o sinal. Os amplificadores excitam íons de Érbio dentro do laser, regenerando sinais enfraquecidos pela distância e pelas várias curvas que o conduto faz ao longo do caminho.
A rede monomodo Sudeste Asiático–Oriente Médio–Europa Ocidental 3 começa na Europa e contorna o Sudeste Asiático, Austrália, China e Japão. Compreendendo mais de 38.600 km de fibra, esta rede utiliza dois pares de fibra paralelos capazes de 48 streams simultâneos de 10 gigabits por segundo. Isso é realizado via lasers e multiplexação por divisão de comprimento de onda, um processo que combina múltiplos streams individuais de fibra óptica em uma única fibra.
As duas principais redes de fibra óptica ligando Estados Unidos e Europa são chamadas AC-1 e AC-2. As redes AC-1/AC-2 percorrem mais de 14.000 km, a maior parte enterrada sob o Oceano Atlântico. AC-1 é capaz de mais de 80 gigabits por segundo de transmissão de dados. AC-2 fica paralela à rede AC-1, ostentando quatro vezes a capacidade de dados de AC-1 a 320 gigabits por segundo. Cada tronco de cabo usa tecnologia de modo de anel auto-recuperável, um sistema que redireciona automaticamente a transmissão de dados para longe de seções danificadas do cabeamento.
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