Impulsionadas pela revolução digital, a eficiência e a capacidade de transmissão de informação tornaram-se indicadores cruciais do desenvolvimento social. Como principal meio de transporte de sinais ópticos, os cabos de fibra óptica, com sua largura de banda ultra-alta, perda ultra-baixa e fortes capacidades anti-interferência, tornaram-se as "artérias de luz" nas redes de comunicação modernas, desempenhando um papel insubstituível no processo de informatização global.
A essência dos cabos de fibra óptica é usar fibras ópticas como meio de transmissão, alcançando transmissão de informações de longa-distância e alta{1}}capacidade por meio do princípio da reflexão interna total. Sua estrutura central consiste em um núcleo de fibra, revestimento e revestimento: o núcleo de fibra, feito de vidro ou plástico de alto índice de-refração-, é responsável pela condução de sinais ópticos; o revestimento, com índice de refração inferior ao do núcleo da fibra, forma uma interface de restrição óptica, garantindo a propagação axial da luz; e o revestimento externo fornece proteção mecânica e resistência à micro-flexão. Com base no modo de transmissão, as fibras ópticas podem ser divididas em duas categorias: modo-único e modo-multimodo. A fibra-monomodo tem um diâmetro de núcleo fino (aproximadamente 9 μm) e permite apenas transmissão de luz-monomodo, tornando-a adequada para comunicação de longa-distância e alta-velocidade. A fibra-multimodo tem um diâmetro de núcleo mais espesso (50 μm ou 62,5 μm) e permite transmissão de luz multi-modo, usada principalmente em cenários de rede local (LAN) de curta distância-.
Comparados aos cabos de cobre tradicionais, os cabos de fibra óptica oferecem vantagens de transmissão significativas. Primeiro, o seu potencial de largura de banda é virtualmente ilimitado; uma única fibra óptica pode, teoricamente, atingir uma largura de banda de dezenas de terahertz, transportando facilmente tráfego de gigabit, megabit ou até mesmo de velocidade mais alta. Em segundo lugar, a sua perda de transmissão é extremamente baixa; a perda típica na janela de comprimento de onda de 1550 nm é de apenas cerca de 0,2 dB/km, excedendo em muito o limite de atenuação dos cabos de cobre, possibilitando transmissões de longa-distância, como comunicações transoceânicas e redes intercontinentais. Terceiro, possui excelente resistência à interferência eletromagnética; os sinais ópticos são transmitidos na forma de fótons, não sendo afetados por raios, campos elétricos de alta-tensão ou ondas de rádio, mantendo a estabilidade mesmo em ambientes eletromagnéticos fortes, como subestações e transporte ferroviário. Quarto, é leve e compacto; para a mesma capacidade de transmissão, os cabos de fibra óptica pesam apenas 1/20 dos cabos de cobre, reduzindo significativamente a dificuldade de implantação e os requisitos de espaço.
A aplicação de cabos de fibra óptica penetrou em todos os setores da sociedade. No campo das telecomunicações, serve como "vasos sanguíneos" para Fiber to the Home (FTTH), fronthaul/backhaul de estação base 5G e interconexão de data center; no setor de energia, o fio terra aéreo composto de fibra óptica (OPGW) e todos os cabos ópticos-dielétricos autossuportados-(ADSS) combinam transmissão de energia e funções de comunicação, suportando monitoramento-em tempo real de redes inteligentes; no campo da transmissão, os cabos de fibra óptica garantem a transmissão de baixa{5}}latência de vídeo 4K/8K de ultra{8}}alta{9}}definição; e em cenários especiais, como exploração aeroespacial e de{10}}mar profundo, cabos de fibra óptica especiais resistentes à-radiação e à-pressão-de água tornaram-se links de informações cruciais.
Com o surgimento de tecnologias como a computação em nuvem, a inteligência artificial e o metaverso, o tráfego global de dados está a crescer exponencialmente e a iteração tecnológica dos cabos de fibra óptica está a acelerar. O desenvolvimento de novas fibras ópticas de perda ultra{1}}baixa-e de multiplexação por divisão espacial-está constantemente rompendo os limites da capacidade e distância de transmissão. Sendo a infra-estrutura subjacente da era digital, os cabos de fibra óptica continuarão a capacitar a Internet das Coisas à "velocidade da luz", abrindo um caminho de informação mais amplo para o desenvolvimento económico e social de alta-qualidade.