Estudo da degradação do tempo de vida das fibras óticas e o seu impacte no desempenho das redes de comunicações

Abstract

Este trabalho focou-se no estudo do impacte das condições ambientais, de instalação e de utilização na degradação da fibra ótica, que frequentemente resultam na redução do desempenho das fibras óticas. Entre este fatores, foram estudados os efeitos de ambientes agressivos para o revestimento da fibra, nomeadamente no tempo de vida e resistência. Foi também estudado o efeito da propagação de sinais óticos de elevadas potências em curvaturas apertadas e a sua influência na degradação do desempenho da fibra ótica. Ainda neste âmbito, foi também estudado o desempenho de fibras óticas insensíveis a curvtura e fibras dopadas com Érbio, sendo analisada a dinâmica do efeito rastilho nestas fibras. Como parte integrante das redes óticas, os conetores óticos são de extrema importância na sua estrutura. O seu desempenho será refletido na qualidade do serviço da rede, e por isso é determinante estudar os fatores que contribuem para a sua degradação e mau funcionamento. Assim, este trabalho apresenta um estudo do comportamento de conetores óticos perante situações de mau manuseamento (como são limpeza insuficiente e degradação física da face final). Em adição foi também dado ênfase à reutilização de fibra danificada pelo efeito rastilho no desenvolvimento de sensores, passíveis de serem utilizados na monitorização de índice de refração, pressão hidrostática, tensão ou alta temperatura. Este procedimento surge como uma solução de baixo custo para o desenvolvimento de sensores em fibra ótica a partir de fibra danificada e inutilizável para as suas habituais aplicações em transmissão e/ou reflexão de sinais óticos.

This work focused on the study of the impact of environmental conditions, installation and use, on the degradation of the optical fiber, which often result in decreased performance of the optical fibers. Among those factors, the effects of aggressive environments on the fiber coatings in its lifespan and resistance were studied. Also, the study of the effects of high optical power signals in tight bends and its influence on the degradation of the optical fiber performance is presented. Moreover, within this framework, the performance of the bend insensitive optical fibers is studied, and the dynamics of the fiber fuse effect for these fibers and fibers doped with Erbium are analyzed. Optical connectors represent vital components of the structure of optical networks. Their performance is reflected in the quality of network service, and so it is crucial to study factors that may contribute to their degradation and malfunction. Thus, this work additionally presented a study of the behavior of optical connectors under the simulation of its mishandling (such as the insufficient cleaning and physical degradation of its end face). At last, emphasis was given to the reuse of the fiber damaged by the fuse effect in the development of optical fiber sensors, suitable for the monitoring of parameters such as the refractive index, pressure, strain or high temperature sensors. This procedure was a low-cost solution for the development of fiber optic sensors from damaged and unusable fiber.