Uma fibra óptica normalmente consiste em três camadas: o núcleo, o revestimento e o revestimento. O núcleo e o revestimento são diferentes índices de refração de vidro.
O núcleo é vidro de alto índice de refração (sílica dopada), enquanto o revestimento é vidro de sílica de baixo índice de refração (sílica pura).
A luz entra na fibra em um ângulo específico e sofre reflexão interna total na interface núcleo-revestimento, permitindo que ela se propague através da fibra. A camada de revestimento protege a fibra de danos externos e aumenta sua flexibilidade.
Um cabo de fibra óptica contém fibras ópticas, que são fibras de vidro finas e frágeis. Para proteger as fibras delicadas, elas são envoltas em tubos de proteção de plástico e uma jaqueta de plástico externa.
A combinação de fibras ópticas, camadas protetoras e componentes adicionais forma um cabo de fibra óptica. Embora as fibras ópticas sejam a parte central de um cabo de fibra óptica, os termos “fibra óptica” e “cabo de fibra óptica” não são intercambiáveis.
Dispersão em fibras ópticas refere-se à distorção de sinais causada pelas diferentes velocidades de transmissão de vários componentes de frequência e modais.
Existem três tipos de dispersão: dispersão de material, dispersão de guia de onda e dispersão modal. A dispersão de material e guia de ondas ocorre quando o sinal não é uma única frequência, enquanto a dispersão modal ocorre quando o sinal não é um único modo.
As fibras de modo único têm apenas material e dispersão de guia de ondas, enquanto as fibras multimodo também experimentam dispersão modal. A dispersão afeta a capacidade de transmissão e limita o espaçamento do repetidor em sistemas de comunicação de fibra óptica.
As principais causas de atenuação em fibras ópticas incluem espalhamento, absorção, flexão, compressão e perda de energia em conectores e emendas.
A atenuação é medida em dB/km, representando a perda de potência do sinal por quilômetro de fibra. O espalhamento de Rayleigh e a absorção intrínseca são perdas inerentes às fibras ópticas.
Além disso, as perdas também podem ocorrer em conexões de fibra devido ao desalinhamento, faces de extremidade não perpendiculares, faces de extremidade irregulares, diâmetros de núcleo incompatíveis e baixa qualidade de emenda.
O tamanho do núcleo refere-se à dimensão física do núcleo da fibra. As fibras multimodo têm tamanhos de núcleo que variam de 7μm a 3mm, sendo as mais comuns 50μm, 62.5μm, 100μm e 200μm.
O padrão da indústria para comunicações de dados é de fibras de sílica multimodo de 50μm e 62,5 μm. As fibras de sílica de modo único normalmente têm um tamanho de núcleo de 8,3 μm.
As fibras ópticas de plástico têm tamanhos de núcleo que variam de 0,25mm a 3mm, sendo 1mm os mais populares.