O que é a fibra ótica: um guia completo para compreender esta tecnologia

Definição e princípio de funcionamento das fibras ópticas

O que é exatamente uma fibra ótica?

Uma fibra ótica é um cabo constituído por um fio extremamente fino de vidro ou de plástico, com um diâmetro comparável ao de um cabelo humano. Este fio, conhecido como núcleo, é capaz de transportar informação sob a forma de sinais luminosos a velocidades vertiginosas e a distâncias muito longas. O núcleo da fibra é rodeado por um revestimento ótico que confina a luz no seu interior através de um fenómeno conhecido como reflexão interna total.

O princípio básico baseia-se na transmissão de dados digitais convertidos em impulsos de luz. Estes impulsos percorrem o fio de vidro fazendo ricochete nas paredes internas, permitindo o transporte de uma quantidade considerável de informação com uma perda mínima de sinal, mesmo ao longo de vários quilómetros.

O funcionamento técnico da transmissão por fibra ótica

A transmissão por fibra ótica utiliza o princípio da refração da luz. Quando é necessário transmitir um sinal digital (0 ou 1), este é convertido num impulso de luz por um laser ou um emissor de LED. Esta luz propaga-se através do núcleo da fibra, reflectindo-se continuamente no revestimento, que tem um índice de refração diferente.

Na outra extremidade da fibra, um fotorreceptor capta estes impulsos de luz e converte-os novamente num sinal elétrico digital. Este processo permite velocidades de transmissão que podem atingir vários terabits por segundo nas infra-estruturas mais eficientes e até 8 Gbit/s nas ligações residenciais actuais.

Os diferentes tipos de fibras ópticas

Fibra de modo único

A fibra monomodo, também conhecida como SMF (Single Mode Fibre), tem um núcleo muito fino, geralmente com 9 micrómetros de diâmetro. Permite a passagem de apenas um modo de propagação da luz, daí o seu nome. Esta caraterística permite-lhe transmitir dados a distâncias muito longas (várias dezenas de quilómetros) sem amplificar o sinal.

A fibra monomodo é utilizada principalmente para redes de telecomunicações de longa distância, ligações entre centrais telefónicas e ligações à Internet FTTH (Fiber To The Home) que chegam a sua casa. Oferece uma largura de banda muito elevada e uma atenuação mínima do sinal.

Fibra multimodo

A fibra multimodo tem um núcleo maior, geralmente com 50 ou 62,5 micrómetros de diâmetro. Permite que vários modos de luz se propaguem simultaneamente no cabo. Embora esta configuração permita utilizar fontes de luz menos dispendiosas (LEDs em vez de lasers), limita a distância de transmissão a algumas centenas de metros devido à dispersão modal.

Esta fibra é normalmente utilizada em redes locais de empresas (LAN), centros de dados e instalações que requerem ligações de alta velocidade em distâncias curtas. Representa uma solução rentável para as infra-estruturas privadas.

As vantagens da fibra ótica

Caudais excepcionais

A vantagem mais óbvia da fibra ótica é o seu desempenho em termos de débito. Enquanto uma ligação ADSL tradicional está geralmente limitada a 1 a 20 Mbit/s, e o cabo coaxial a 100 a 500 Mbit/s, a fibra ótica oferece velocidades simétricas até 1, 2, 5 ou mesmo 8 Gbit/s para ofertas aos consumidores.

Estas velocidades significam que pode descarregar um filme em alta definição numa questão de segundos, jogar jogos online sem latência, fazer videoconferências em 4K ou gerir vários dispositivos ligados simultaneamente sem abrandar. Para os profissionais, esta largura de banda facilita o trabalho colaborativo, as cópias de segurança na nuvem e a transferência de ficheiros de grandes dimensões.

Latência mínima

A latência, ou tempo de resposta, é o atraso entre o envio de um pedido e a receção de uma resposta. Com a fibra ótica, esta latência é reduzida ao mínimo graças à velocidade a que a luz se propaga através do vidro. A latência é geralmente inferior a 10 milissegundos, em comparação com os 30 a 50 milissegundos da ADSL.

Esta caraterística é crucial não só para os jogadores que procuram uma capacidade de resposta óptima, mas também para aplicações profissionais que exigem trocas em tempo real, como a telemedicina, a monitorização remota ou o controlo remoto de instalações.

Fiabilidade e durabilidade superiores

Ao contrário dos cabos de cobre utilizados para a ADSL, a fibra ótica não é sensível às interferências electromagnéticas. É mais resistente às variações de temperatura, à humidade e às condições climatéricas adversas. A sua vida útil é estimada em várias décadas sem qualquer deterioração significativa do desempenho.

A fibra ótica oferece também uma estabilidade de ligação notável, sem variações de débito ligadas à distância da central telefónica, um problema recorrente com a ADSL. Quer esteja a 100 metros ou a vários quilómetros do ponto de ligação, a velocidade permanece a mesma.

Fluxo simétrico

Uma das principais vantagens da fibra ótica é a sua velocidade simétrica, ou seja, velocidades idênticas de descarregamento e carregamento. Enquanto a ADSL oferece geralmente velocidades de carregamento muito limitadas (1 a 2 Mbit/s), com a fibra pode enviar ficheiros tão rapidamente como os recebe.

Esta funcionalidade é particularmente apreciada por teletrabalhadores que precisam de partilhar regularmente documentos de grandes dimensões, criadores de conteúdos que publicam vídeos ou empresas que fazem cópias de segurança dos seus dados na nuvem.

As diferentes tecnologias de implantação

FTTH (Fiber To The Home)

A FTTH, ou fibra até casa, é a tecnologia mais eficiente. Neste caso, a fibra ótica é implantada desde o nó de ligação ótica (NRO) até ao ponto de terminação ótica (PTO) localizado diretamente nas instalações do assinante, normalmente em casa ou no escritório.

Esta configuração garante um desempenho ótimo, uma vez que todo o percurso é feito em fibra ótica, sem troços de cobre. É esta a tecnologia que está a ser implantada em grande escala em França, no âmbito do plano France Très Haut Débit.

FTTB (Fiber To The Building)

A FTTB, ou fibra até ao edifício, leva a fibra ótica até à sala de equipamentos do edifício. A partir daí, a distribuição para cada apartamento pode ser feita através de cabo coaxial ou par trançado (cobre). Esta solução é por vezes utilizada em edifícios mais antigos, onde a cablagem vertical é difícil de modificar.

O desempenho continua a ser muito bom, embora ligeiramente inferior ao da FTTH pura, com velocidades que podem atingir várias centenas de megabits por segundo, dependendo da qualidade da cablagem interna.

FTTLA (Fiber To The Last Amplifier)

A FTTLA é uma tecnologia híbrida utilizada principalmente pelos operadores de cabo. A fibra ótica é instalada até ao último amplificador da rede, sendo a distribuição final aos lares assegurada pela rede de cabos coaxiais existente.

Esta abordagem permite modernizar as redes de cabo existentes a baixo custo, oferecendo velocidades até 1 Gbit/s, embora o desempenho possa variar consoante a carga da rede e a qualidade da cablagem coaxial.

Instalação e equipamento

Ligação de fibra ótica

A instalação da fibra ótica requer a intervenção de um técnico autorizado que efectua a ligação do ponto de ligação exterior à sua casa. O cabo de fibra ótica é geralmente encaminhado através das condutas existentes utilizadas para o telefone ou através de um orifício discreto.

O ponto de terminação ótica (PTO) ou caixa ótica é instalado no interior da sua casa, normalmente perto do seu painel elétrico ou no corredor. Esta caixa funciona como uma interface entre a rede do operador e a sua instalação interior.

A caixa de fibras e as suas funções

A caixa de Internet fornecida pelo seu operador foi especialmente concebida para a fibra ótica. Incorpora um módulo ONT (Optical Network Terminal) que converte os sinais ópticos em sinais eléctricos que podem ser utilizados pelo seu equipamento. A caixa distribui depois a ligação à Internet através das portas Wi-Fi e Ethernet.

As caixas de fibra modernas incorporam geralmente Wi-Fi 6 ou 6E para um desempenho sem fios ótimo, várias portas Ethernet gigabit e, por vezes, funções de domótica ou de armazenamento em rede. Requerem uma fonte de alimentação e devem ser posicionados para otimizar a cobertura Wi-Fi.

Otimizar a sua instalação eléctrica

Para tirar o máximo partido da sua ligação de fibra, recomendamos que tenha uma instalação eléctrica adequada. Certifique-se de que a tomada eléctrica que alimenta a sua caixa é de boa qualidade e está protegida por um disjuntor dedicado. Utilizar um inversor pode ser uma boa forma de proteger o seu equipamento contra cortes e picos de energia.

Para instalações profissionais ou casas com muitos dispositivos ligados, considere a cablagem Ethernet RJ45 nas várias divisões. Esta solução garante velocidades estáveis e máximas para os seus equipamentos fixos, como computadores, consolas de jogos ou televisores ligados.

Aplicações e utilizações das fibras ópticas

Para indivíduos

A fibra ótica está a transformar a experiência digital doméstica. A transmissão de vídeo em 4K ou 8K torna-se fluida em vários ecrãs em simultâneo, o descarregamento de jogos de vídeo ou de actualizações de software é quase instantâneo e a cópia de segurança automática dos seus dados pessoais na nuvem ocorre em segundo plano sem abrandar a sua navegação.

Os objectos ligados (câmaras de segurança, termóstatos inteligentes, assistentes de voz, iluminação ligada) funcionam de forma óptima sem saturar a largura de banda. O teletrabalho é mais confortável graças à videoconferência de qualidade profissional e ao acesso contínuo aos recursos da empresa.

Para profissionais

As empresas beneficiam da fibra ótica para as suas actividades quotidianas: transferência rápida de ficheiros de grande dimensão, videoconferência multiplex, acesso a aplicações na nuvem (CRM, ERP, aplicações de escritório colaborativas), cópia de segurança e restauro de dados.

As profissões criativas (edição de vídeo, design gráfico, arquitetura), em particular, beneficiam de velocidades simétricas para partilhar as suas produções. Os retalhistas podem implementar pagamentos sem contacto, gestão de stocks em tempo real ou sistemas de videovigilância de alta definição sem comprometer a sua ligação à Internet.

Domótica e a casa ligada

A fibra ótica é a infraestrutura ideal para uma casa ligada de alto desempenho. Suporta facilmente a proliferação de equipamentos inteligentes: sistema de aquecimento ligado, iluminação LED controlável à distância, persianas automatizadas, sistema de videoporteiro, sistema de alarme com câmaras IP.

A generosa largura de banda também permite a utilização de serviços de assistência por voz, streaming de música em todas as divisões e até sistemas de monitorização de energia que analisam e optimizam o seu consumo de eletricidade em tempo real. Estas tecnologias exigem uma ligação estável e de elevado desempenho que só a fibra ótica pode garantir a longo prazo.

O futuro da fibra ótica

Desenvolvimentos tecnológicos

A fibra ótica continua a evoluir, com a investigação a centrar-se no aumento dos débitos de dados utilizando novas técnicas de modulação e multiplexagem. Os laboratórios já estão a testar transmissões de até vários petabits por segundo numa única fibra, abrindo caminho a aplicações que ainda hoje são inimagináveis.

A integração da inteligência artificial na gestão das redes ópticas permitirá a otimização automática do desempenho, a deteção preditiva de falhas e a atribuição dinâmica de largura de banda em função das necessidades. A fibra tornar-se-á ainda mais fiável e eficiente ao longo dos anos.

Implantação territorial

Em França, o objetivo é cobrir 100% do país com banda larga de muito alta velocidade até 2025, dando prioridade à FTTH. Esta implantação maciça transformará gradualmente as zonas rurais e proporcionará um acesso equitativo aos serviços digitais em todo o país.

As iniciativas públicas e privadas estão a convergir para acelerar a implantação, sabendo que a fibra ótica é uma infraestrutura tão essencial como a eletricidade ou a água potável na nossa sociedade digital. As empresas e as casas que beneficiam de uma ligação de fibra ótica estão mesmo a ver o valor das suas propriedades aumentar.

Conclusão

A fibra ótica é muito mais do que um simples melhoramento técnico das nossas ligações à Internet. Trata-se de uma verdadeira revolução tecnológica que está a redefinir a nossa relação com a tecnologia digital e a abrir possibilidades sem precedentes tanto para os indivíduos como para as empresas. O seu desempenho excecional em termos de débito, latência e fiabilidade fazem dela a infraestrutura de comunicações do presente e do futuro.

Quer pretenda desfrutar da melhor experiência de entretenimento digital possível, expandir o seu negócio ou equipar a sua casa com soluções de domótica de elevado desempenho, o cabo de fibra ótica é a base essencial. A sua implantação progressiva em toda a França garante um acesso equitativo às oportunidades oferecidas pelo mundo digital e contribui para a atratividade económica das nossas regiões.

Na Domeashop, apoiamos esta transição digital oferecendo uma gama completa de equipamentos e soluções para otimizar a sua instalação eléctrica e domótica e tirar o máximo partido da sua ligação de fibra. Não hesite em consultar os nossos especialistas para adaptar a sua infraestrutura às suas necessidades específicas.