Questões de Concurso sobre Comunicações ópticas

Uma rede óptica WDM é constituída com diversos nós (ou roteadores), que podem ser completamente interconectados formando-se uma arquitetura em malha ou em anel. Um sistema WDM pode ser designado por dense WDM (DWDM) ou coarse WDM (CWDM).

Amplificador óptico a semicondutores (SOA – semiconductor optical amplifier) é uma tecnologia que permite realizar, de forma integrada, diferentes operações em redes ópticas, como as operações de chaveamento e roteamento óptico. Entre os elementos de uma rede óptica que também podem ser fabricados a partir de SOAs, incluem-se chaves espaciais, conversores e seletores de comprimento de onda.

Na faixa de 1.350 nm, os amplificadores de fibra óptica dopada com érbio (EDFAs) apresentam maior ganho na conversão eletro-óptica que os amplificadores a semicondutor (SOAs). Por outro lado, na faixa de 1.550 nm, os SOAs têm comportamento mais linear que os EDFAs.

Atualmente, as redes de comunicação óptica apresentam, tipicamente, quatro camadas: IP, para aplicação; ATM, para engenharia de tráfego; SONET/SDH, para transporte; e DWDM, para capacidade.

Nos sistemas que utilizam tecnologia WDM (wavelength division multiplexing), em cada comprimento de onda, que é tratado como um canal individual, pode-se transmitir tráfego homogêneo ou heterogêneo. Dessa forma, considerando-se, por exemplo, três canais, cada um deles pode transportar tráfego SDH (synchronous digital hierarchy), ATM (asynchronous transfer mode) e dados Internet.

A principal função de um demultiplexador óptico é separar as diferentes cores de um feixe de luz composto de múltiplas freqüências. Esse dispositivo pode ser embasado em componentes passivos, como prismas e filtros espectrais, ou em uma combinação de componentes passivos e detectores sintonizáveis. Em geral, um demultiplexador passivo pode também ser usado como multiplexador óptico.

Entre os parâmetros que devem ser considerados em um sistema DWDM, incluem-se o número de canais e a largura de banda de cada canal, bem como a separação em freqüência entre canais. Nesse sistema, o comprimento de onda, a largura do canal, a taxa de bits, o tipo de fibra e o comprimento de fibra, entre outros, determinam a dispersão no enlace óptico.

A estrutura de um laser semicondutor é caracterizada basicamente por uma região ativa, onde ocorre emissão estimulada de fótons; um guia de onda óptico, para limitar a propagação da luz a uma única direção; e uma cavidade óptica, na qual a luz sofre múltiplas reflexões para propósito de ganho e filtragem.

A quantidade de canais em um sistema WDM é limitada, entre outros, pela FWM (four-wave mixing), um efeito nãolinear que resulta da dependência do índice de refração da fibra com a potência de luz. Esse efeito pode ser minimizado com o uso de fibras com dispersão deslocada.

Com relação aos sistemas de comunicações ópticas, assinale a opção que apresenta um conceito INCORRETO.

Uma operadora de TV a cabo utiliza um barramento ótico para distribuir o sinal aos seus assinantes, sendo que cada receptor ligado ao barramento necessita de uma potência mínima de 100 nW para operar satisfatoriamente. Sabe-se que a potência entregue ao barramento é de 2 mW, que a potência derivada do barramento para cada nó é 20% da potência total e que a perda em cada acoplamento é de 3 dB. O número máximo de assinantes que podem ser atendidos por esta operadora é: (Considere log₁₀(2) = 0,3)

As fibras ópticas podem ser emendadas de forma permanente, tanto pelo método mecânico, quanto pelo método de fusão.

Amplificadores ópticos a fibra dopada têm permitido aumentar a distância entre repetidores ópticos, não corrigindo necessariamente, porém, problemas de dispersão na fibra.

O espectro de comprimento de onda de radiação utilizado na transmissão de sinais de comunicações ópticas que apresentou maior desenvolvimento foi o infravermelho.

Os cabos ópticos não podem ser instalados em redes aéreas de transmissão de energia elétrica devido às interferências eletromagnéticas e às descargas atmosféricas.

A técnica denominada WDM (wavelength division multiplexing) permite um incremento da capacidade de sistemas ópticos em termos da taxa de transmissão. Porém, para que sistemas que utilizam essa técnica possam funcionar com a menor dispersão modal possível, é necessário que, além de usarem fibras monomodo, eles operem com a tecnologia OFDM.

Em enlaces ópticos, a fibra monomodo, para uma dada dispersão cromática não-nula e uma dada taxa de transmissão por portadora DWDM, o uso de diodos fabricados com a tecnologia denominada Fabry-Perot permite obter enlaces mais longos do que aqueles que seriam obtidos caso fossem utilizados diodos fabricados a partir de uma tecnologia de realimentação distribuída.

Quanto à propagação, as fibras ópticas podem ser do tipo monomodo ou multimodo.