Fibras Ópticas

As fibras ópticas são compostas, essencialmente, por duas camadas de material,

flexíveis, dispostas de forma concêntrica, sendo que a interior, possui um índice de

refracção mais alto que a camada envolvente, de revestimento.

Graças a esta diferença nos índices de refracção, são transmissores de luz cilíndricos,

nos quais a luz se propaga ao longo do seu eixo, graças ao mecanismo da reflexão total,

i.e. as ondas de luz no seu interior são reflectidas de forma quase perfeita pelas paredes

internas da fibra, não ocorrendo saída de luz pelas paredes laterais do cilindro.

Assim são excelentes transmissores de luz, e permitem que uma onda de luz seja

transportada por grandes distâncias com pouca perda de intensidade e quase nenhuma

degradação da onda. Normalmente não são transmissores eléctricos.

Reflexão Total

Quando um raio de luz atinge a fronteira entre dois materiais com índices de refracção

diferentes, ocorre sempre que parte deste raio de luz é reflectido, e uma outra parte

passa para o outro material. No entanto o raio de luz que passa para o outro material é

sempre refractado, sendo que o seu caminho de propagação passa a ter um ângulo, em

relação à normal, diferente do ângulo com que incidiu na fronteira de separação.

Assim, e dado que para determinado par de materiais, o ângulo de refracção (e o ângulo

de reflexão) é função do ângulo de incidência, existe um ângulo de incidência para o

qual o ângulo de refracção é 90º, ou seja para o qual não ocorre transmissão entre os

materiais. A este ângulo chama-se ângulo limite.

Logo quando o ângulo de incidência é superior ao ângulo limite, toda a luz que incide

na fronteira é reflectida, e é a este fenómeno que se chama reflexão total.

Aplicações das Fibras Ópticas

As propriedades de excelente condução luminosa e de não serem susceptíveis a

interferência electromagnética, permitem às fibras ópticas a transmissão, por longas

distâncias e com boa preservação da qualidade do sinal transmitido, de ondas

luminosas, mesmo quando dobradas. Assim, a sua principal utilização é nas

telecomunicações, quer na televisão, quer em transmissão bidireccional de dados

(internet ou telefones), onde têm vindo a substituir os tradicionais cabos de cobre,

principalmente nos cabos de longa distância.

Além disso têm a vantagem de permitirem uma maior largura de banda por secção face

ao cobre, o que significa que, para a mesma largura de banda, são mais económicas, e

mais leves.

A sua capacidade de transmitirem luz (e logo imagens), sem condução de electricidade,

e sendo muito flexíveis e finas, é utilizada em imagiologia médica, como por exemplo

na técnica da endoscopias, permitindo a observação directa de órgãos internos do corpo,

sem necessidade de recorrer a cirurgias.