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Figura 1.2 Dois pulsos separados por 10 fseg para comunicações ópticas a taxas de Tbits/seg, para atingir a demanda mundial. Tomando por base este valor, o mundo necessita urgentemente cada vez mais de maiores larguras de banda devido à implantação de sistemas DWDM. Para melhorar este problema, vamos considerar a utilização de somente amplificadores ópticos com largura de banda de 150 nm ou 20% da capacidade total de 750 nm, significando que a capacidade total do sistema, fazendo os cálculos acima será de 20 Tbits/seg. Para sermos mais modestos, consideraríamos utilizar somente 10 Tbits/seg, sendo que no horizonte próximo temos no mundo 50 Mbits por assinante. Sabe-se que hoje em dia existem em torno de 200 milhões de computadores no mundo (nos USA existem em torno de 60 milhões) e como um assinante trabalhando 1 hora/dia na internet equivale a 1/20 como taxa de ocupação, vemos que as necessidades totais de todo o mundo giraria em torno de 500 Tbits/seg. Temos que levar em conta outros limites, como por exemplo, nos USA hoje em dia existem 60/250 computadores/população, o que equivale na realidade a 1400 de assinantes da internet, equivalendo um aumento da ordem de 7 vezes, tendo então uma demanda de 3500 Tbs/seg. Isto significa que 175 fibras ópticas com a capacidade de 20 Tbits/seg 3
esolveriam a demanda mundial. Lembrando que a demanda aumenta com os seguintes fatores: TV acopladas a internet Telefones celulares acoplados à internet Então parece que a uma taxa de Tbits/seg não existe limitação para os fornecedores, isto significando que 175 cabos de fibras ópticas agüentam a demanda do mundo com uma taxa de crescimento de 10 vezes 3500 Tbits/seg. Em vista de todos estes fatos e levando em consideração que os atuais amplificadores ópticos à base de sílica não alcança estes números, temos que tomar em conta a tarefa relacionada com a pesquisa de encontrar materiais vítreos que substituam as atuais fibras à base de vidro de sílica, que tenham a possibilidade de puxamento de fibras ópticas além do fato de apresentar altas solubilidades a íons de terras raras. Uma tarefa secundária seria relacionada à capcidade de fabricação de guias de onda de curtos comprimentos que apresentem a possibilidade de sofrerem altas concentrações de íons de terras raras sem apresentar problemas inerentes a esta alta concentração. Diversos sistemas vítreos vêm competindo nesta área, como vidros fluoretos, vidros calcogenetos e vidros fosfatos. Todos apresentam vantagens e também grandes desvantagens. Por exemplo, o mais sério competidor nesta área é o sistema de vidros fluoretos, mas que sofrem o sério problema de serem vidros higroscópicos. Vidros calcogenetos são difíceis de serem preparados e vidros fosfatos não agüentam altas concentrações de terras raras sem apresentarem problemas. Então, somente restam como os materiais com maior potencialidade, os vidros teluritos. Relacionado com os amplificadores de fibra óptica dopadas com terras raras, uma fibra óptica de vidro telurito, dopada com Érbio poderia cobrir muito bem a banda (C + L) que vai de 1520 a 1630 nm, enquanto que amplificadores ópticos fibra dopada com Túlio (TDFAs) cobrem a região S que vai de 1420 a 1530 nm. Outros tipos de amplificadores ópticos, mencionados acima podem operar em qualquer banda, dependendo dos parâmetros dos mesmos, tais como comprimento de onda de bombeio (para Raman) e comprimento de onda da dispersão mínima (para amplificador paramétrico óptico). 4
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Figura A2 . Idem para os cálculos
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Figura A4 Worksheet excel mostrando
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