Laboratórios de Telecomunicações
Laboratório 1 – Propagação em Fibras Ópticas
Data: _________ Horário:__________ Turma: _______ Turno: ________ Grupo: ___
Aluno N°: _________ Nome: ______________________________________________
Aluno N°: _________ Nome: ______________________________________________
Aluno N°: _________ Nome: ______________________________________________
3. DIMENSIONAMENTO
Esta secção visa preparar os alunos para as experiências que irão realizar no laboratório. Todos
os grupos terão de no início da sessão de laboratório entregar ao docente uma cópia desta secção.
Para um sinal monocromático dentro do espectro visível estime qual a sua potência óptica
máxima e mínima de saída após a propagação ao longo de L=200 metros de fibra óptica de
PMMA. Considere que na entrada da fibra o sinal apresenta uma potência óptica de Pin=25(μW).
Determine o ângulo máximo de incidência θmax na abertura da fibra óptica de PMMA e o
respectivo valor da abertura numérica (NA).
Figura 4 – Propagação de um raio meridional no interior de uma fibra óptica.
Cálculo de θmax e da NA:
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Laboratório 1 – Propagação em Fibras Ópticas
Data: _________ Horário:__________ Turma: _______ Turno: ________ Grupo: ___
Aluno N°: _________ Nome: ______________________________________________
Aluno N°: _________ Nome: ______________________________________________
Aluno N°: _________ Nome: ______________________________________________
7. RELATÓRIO
Cada grupo após terminar a sessão de laboratório terá de entregar ao docente uma cópia deste
relatório. Os alunos deverão preencher todos os valores solicitados, justificar os resultados obtidos
e se possível efectuar a comparação com os valores teóricos estimados.
7.1. DEPENDÊNCIA ESPECTRAL DA ATENUAÇÃO
Apresente os valores obtidos para a potência recebida com os diferentes fotoemissores e com
os diferentes troços de fibra. Determine a constante de atenuação α da fibra em (dB/m) nos
diferentes comprimentos de onda medidos.
Fotoemissor
1(m) (A-B)
Potência recebida (μW)
1(m) (B-A) 50(m) (A-B)
50(m) (A-B)
Constante de
atenuação α (dB/m)
1(m) (A-B)
Potência recebida (nW)
1(m) (B-A) 2(m) (A-B)
2(m) (A-B)
Constante de
atenuação α (dB/m)
#1 (LED a λ=526(nm))
#2 (LED a λ=590(nm))
#3 (LED a λ=660(nm))
#4 (LED a λ=850(nm))
#6 (LED a λ=1300(nm))
Tabela 1 – Valores medidos para a potência recebida nos diferentes comprimentos de onda.
Desenhe um gráfico da constante de atenuação em função do comprimento de onda.
Figura 14 – Variação da constante de atenuação da fibra óptica de PMMA com o comprimento de onda.
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Laboratório 1 – Propagação em Fibras Ópticas
Compare o gráfico anterior com a Figura 2.
Comente e justifique os resultados observados quando introduz luz branca nas fibras de 1(m) e
50(m).
Para além da atenuação comente que outros efeitos podem limitar a propagação numa fibra
óptica.
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7.2. EFEITO DE UMA CURVA NUMA FIBRA ÓPTICA
Apresente os valores obtidos para a potência recebida com os dois tipos de fibras ópticas.
Fotoemissor
Potência recebida (μW)
Fibra não revestida Fibra revestida
#3 (LED a λ=660(nm))
#4 (LED a λ=850(nm))
Tabela 2 – Valores medidos para a potência recebida nos diferentes tipos de fibra.
Comente e justifique o que observa no ensaio com a fibra não revestida com um “cotovelo” de
180º. Utilize a lei de Snell para justificar o observado e comente as diferenças quando utiliza os
diferentes fotoemissores.
7.3. ABERTURA NUMÉRICA
Apresente os valores obtidos para a potência recebida consoante o ângulo entre o eixo da fibra
e o fotodetector.
Ângulo (º)
-30
-28
-26
-24
-22
-20
-18
-16
-14
-12
-10
-8
-6
-4
-2
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
0
Potência (nW)
Potência (%)
Ângulo (º)
Potência (nW)
Potência (%)
Tabela 3 – Valores medidos para a potência recebida em função do ângulo entre o eixo da fibra e o fotodetector.
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Laboratório 1 – Propagação em Fibras Ópticas
Na figura seguinte desenhe a percentagem de potência recebida em função do ângulo.
Figura 15 – Potência recebida em função do ângulo entre o eixo da fibra e o fotodetector.
Com base nas medições de potência determine o ângulo máximo θmax de incidência na fibra e o
correspondente valor para a abertura numérica (NA). Compare os valores obtidos com os
apresentados no dimensionamento.
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