Estrutura Fibra Óptica: Núcleo Único, Não Múltiplos Núcleos Como CPU

Anatomia Fibra Óptica

Uma fibra óptica tem um núcleo (região guia luz) cercado por revestimento, depois revestimentos protetores. Isso é fundamentalmente diferente de CPU multi-núcleo.

Estrutura Seção Transversal

┌─────────────────────────────────┐
│ Revestimento Acrilato (250µm)   │ ← Proteção primária
├─────────────────────────────────┤
│ Revestimento (125µm Ø)          │ ← n₂ ≈ 1,444 (sílica)
│ ┌─────────────────────────┐     │
│ │ Núcleo (8-62µm Ø)       │     │ ← n₁ ≈ 1,447-1,48 (sílica dopada)
│ │ (Luz propaga)           │     │
│ └─────────────────────────┘     │
└─────────────────────────────────┘

Tipos Núcleo e Parâmetros

Tipo Fibra	Núcleo Ø	Revest Ø	NA	Comprimento Onda	Padrão
SMF-28 (G.652.D)	8,2 µm	125 µm	0,12	1310/1550 nm	Backbone telecom
G.657.A1/A2 (Insensível curvatura)	8,2 µm	125 µm	0,12	1310/1550 nm	FTTH, interno
OM1 (62,5/125)	62,5 µm	125 µm	0,275	850/1300 nm	LAN legada
OM2 (50/125)	50 µm	125 µm	0,20	850/1300 nm	LAN legada
OM3 (50/125)	50 µm	125 µm	0,20	850 nm	10G/40G/100G
OM4 (50/125)	50 µm	125 µm	0,20	850 nm	40G/100G/400G
OM5 (50/125)	50 µm	125 µm	0,20	850-953 nm	SWDM, 400G+

Como Luz É Guiada: Reflexão Total Interna

• Índice núcleo n₁ > Índice revestimento n₂
• Ângulo crítico: θ_c = sin⁻¹(n₂/n₁)
• Raios em θ > θ_c refletem perfeitamente na fronteira núcleo-revestimento
• Abertura Numérica: NA = √(n₁² - n₂²) = sin(θ_max)

Monomodo vs. Multimodo

• Monomodo (SMF): Núcleo ~8-10µm → suporta UM modo espacial (LP₀₁) em λ ≥ 1260nm
• Multimodo (MMF): Núcleo 50-62,5µm → suporta MUITOS modos (centenas)
• Dispersão modal: Modos MMF viajam velocidades diferentes → espalhamento pulso → limite largura banda
• Largura banda: SMF: ~100 THz·km; OM4: 4700 MHz·km @ 850nm

Fibras Multi-Núcleo Especiais (Pesquisa / Nicho)

• Fibra multi-núcleo (MCF): 4-19+ núcleos em revestimento único — multiplexação divisão espaço (SDM)
• Fibra poucos modos (FMF): Poucos modos espaciais por núcleo — multiplexação divisão modo (MDM)
• Fibra núcleo oco (HCF): Núcleo ar, banda fotônica — baixa latência, baixa não-linearidade
• Aplicações: Cabos submarinos (SDM), interconexões HPC, comms quânticas, sensoriamento

Estes são produtos pesquisa/comerciais especializados — não "fibra óptica" padrão.

Camadas Protetoras (Fora Revestimento)

1. Revestimento primário: Acrilato curado UV, 250µm Ø — proteção mecânica
2. Buffer secundário: Buffer apertado (900µm) ou tubo solto (gel-preenchido)
3. Jaqueta cabo: OFNR (subida), OFNP (plenum), LSZH, PE (externo), blindado
4. Membros resistência: Aramida (Kevlar®), fibra vidro, aço — carga tração

Resumo: Fibra óptica padrão tem um núcleo (8-62µm) dentro revestimento 125µm. Fibras multi-núcleo existem como tecnologia SDM avançada mas não são norma. O "núcleo" em óptica fibra é guia onda óptico, não unidade processamento.

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