A Fibra de Núcleo Oco (HCF) é um tipo inovador de fibra óptica, onde o núcleo é “oco”. Enquanto as fibras ópticas tradicionais de uso em telecomunicações e TI possuem um núcleo e um revestimento de vidro, a HCF substitui o núcleo por “ar”.
Essa diferença no índice de refração entre as duas camadas confina a luz no núcleo da fibra. Isso significa que, enquanto a transmissão de luz ocorre em material de alto índice de refração, na HCF a transmissão ocorre no ar. Podemos até brincar dizendo que agora temos “Wi-Fi na fibra óptica”, mas, na verdade, temos um guia de ondas altamente tecnológico para confinar a luz na fibra HCF.
Na figura 1 – podemos ver as diferenças entre a FO atual de núcleo sólido em vidro e a de núcleo oco.
Figura 1 – Ilustração fibra óptica núcleo sólido padrão, e a fibra de núcelo oco (Hollow Core Fiber – HCF)
Podemos destacar três principais benefícios dessa nova tecnologia de fibra óptica:
- Redução da latência: com a fibra de núcleo de vidro convencional, a latência é de 4,9 microssegundos por quilômetro, enquanto com a HCF a latência é reduzida para 3,3 microssegundos por quilômetro. Embora essa diferença pareça pequena – apenas 1,6 microssegundos por quilômetro – quando consideramos transmissões de centenas ou até milhares de quilômetros, essa redução se torna significativa, principalmente para a interconexão de data centers.
- Capacidade de suportar alta potência: com a fibra convencional, o uso de alta potência pode danificar o núcleo, as terminações (conectores) ou causar fenômenos não lineares. No entanto, com a HCF, o uso de alta potência é possível, uma vez que o núcleo é composto por ar, podendo suportar uma densidade de energia mil vezes maior.
- Perda extremamente baixa: devido ao núcleo ser composto por ar, é possível reduzir ainda mais a perda de potência na transmissão de luz.
Abaixo o link de um projeto de demonstração realizado pela Lyntia:
https://www.lyntia.com/en/press/lyntia-nokia-ofs-furukawa-solutions-and-digital-realty-are-world-pioneers-in-the-implementation-of-hollow-core-optical-fiber/
A Furukawa Electric fez uma parceria com a Universidade Keio (Japão) em novembro de 2023 para instalar a Hollow Core Fiber no Keio Future Photonic Network Open Lab, criando uma rede que conectará vários edifícios em uma extensão de centenas de metros. Esse laboratório é o primeiro laboratório de inovação aberta do mundo onde é possível utilizar essa nova fibra óptica em um ambiente semelhante ao mundo real.
Além de demonstrações já existem segmentos de mercado (financeiro) obtendo benefícios práticos com a tecnologia Hollow Core, em função da baixíssima latência, ou atraso do sinal, faz sentido utilizar a melhor tecnologia disponível para trafegar informações no menor tempo possível, mesmo que os ganhos sejam de micro ou nano segundos.
Podemos afirmar com certeza que a Hollow Core Fiber já é uma realidade para a transmissão de dados e estamos projetando e comprovando seus benefícios.
Para uma melhor visualização, observe as aplicações da HCF:
– Interconexão de data centers locais (disponível):
<5 km – cabo externo/interno
DWDM, banda C (1545-1555 nm)
– Interconexão de Torre para data center (disponível):
<1 km – cabo interno/externo
DWDM, banda C (1545-1555 nm)
– Interconexão de data centers ou antenas de longa distância (futuramente):
10 km – cabo externo. Baixa atenuação é crítica.
DWDM banda C completa.
– Intra-Data Center (futuramente):
<1 km – banda O
O desempenho da conectividade é crítico.
Atualmente, as fibras HCF são comercializadas de forma especial. Um exemplo de cabos óptico é o de baixa formação com 2 ou 4 HCFs, podendo ser híbrido com fibras de núcleo sólido convencionais em conjunto com as fibras HCF.
A figura abaixo ilustra esse tipo de cabo.
Referências e complementos:
AccuCore HCF Optical Cable Solution (ofsoptics.com)
AccuCore-HCF-Fiber-Optic-Cable-Assembly-web.pdf (ofsoptics.com)
*Furukawa Eléctric Latam Para: Luiz Henrique Zimmermann Felchner é Gerente e PLM de Infraestrurura e Connectividade – Furukawa Eléctric Latam
