Questão de Redes de Computadores — Cabeamento e Meios de Transmissão — FGV 2024

Fibras ópticas: monomodo × multimodo

Gabarito: letra B — corretos apenas os itens I e II. A afirmativa III está errada porque, para transmissão em longas distâncias com múltiplos comprimentos de onda e taxas na ordem de terabits por segundo, a fibra adequada é a monomodo (SMF), não a multimodo (MMF). A multimodo, com núcleo mais largo, sofre maior dispersão modal, limitando distância e taxa; a monomodo, com núcleo estreito, permite altíssimas taxas e longos alcances, sendo a escolha para enlaces de longa distância e sistemas WDM.

A fibra óptica é um meio de transmissão guiado, pois as ondas de luz são dirigidas ao longo de um meio sólido — o filamento de vidro ou plástico. Ela conduz pulsos de luz que representam bits, e sua grande vantagem sobre os meios metálicos é a imunidade a interferências eletromagnéticas e a baixíssima perda de sinal, o que permite lances longos com altas taxas de dados. Os dois tipos básicos são a fibra monomodo (SMF) e a multimodo (MMF), e a diferença central está no diâmetro do núcleo e no comportamento da luz que por ele trafega.

Na fibra multimodo, o núcleo é mais largo (tipicamente 50 ou 62,5 µm), permitindo que a luz se propague por múltiplos caminhos (modos). Isso gera a dispersão modal: os diferentes modos percorrem distâncias ligeiramente diferentes e chegam ao destino em instantes distintos, alargando o pulso e limitando a taxa de transmissão e a distância alcançável. Por isso, a multimodo é usada em curtas distâncias, como dentro de um prédio ou campus (redes locais, data centers), com taxas que chegam a dezenas de Gbps, mas não em lances de centenas de quilômetros.

Na fibra monomodo, o núcleo é muito estreito (cerca de 9 µm), de modo que a luz se propaga em um único modo. Isso praticamente elimina a dispersão modal, permitindo taxas altíssimas (na ordem de terabits por segundo com multiplexação por divisão de comprimento de onda — WDM) e distâncias muito longas, como em cabos submarinos intercontinentais. É a fibra escolhida para longas distâncias e para sistemas que utilizam múltiplos comprimentos de onda simultaneamente.

A afirmativa III inverte exatamente essa lógica: para longas distâncias e múltiplos comprimentos de onda, a fibra correta é a monomodo, não a multimodo. A banca explora a confusão entre os dois tipos, fazendo o candidato achar que a multimodo, por ter núcleo maior, seria capaz de transmitir "todas as frequências". Na prática, é o contrário: o núcleo maior causa dispersão e limita o desempenho em longas distâncias.

Guarde a fronteira: multimodo = curta distância, menor custo, dispersão modal; monomodo = longa distância, altíssima taxa, múltiplos comprimentos de onda. É exatamente nessa fronteira que as alternativas se dividem.

Item I — ✅ Correto

A afirmativa está correta. A fibra óptica é um meio de transmissão guiado, feito de vidro ou plástico, que transmite luz (pulsos de luz representando bits). Ela pode ser acomodada em diversos tipos de cabo, conforme a aplicação e o local de instalação — por exemplo, cabos para uso interno (prédios) ou externo (enterrados, submarinos). O material de apoio confirma: "Uma fibra óptica é uma fibra de vidro que transporta pulsos de luz representando dados via lasers e amplificadores ópticos" e "A fibra ótica é um meio fino e flexível que conduz pulsos de luz".

Item II — ✅ Correto

A afirmativa está correta. As fibras multimodo e monomodo têm aplicações específicas conforme suas capacidades de transmissão: a multimodo para curtas distâncias (LANs, data centers) e a monomodo para longas distâncias e altas taxas. O material de apoio afirma: "Existem dois tipos básicos de fibras ópticas: fibra monomodo (SMF) e fibra multimodo (MMF)" e que cada uma tem características próprias de distância e taxa.

Item III — ❌ Incorreto

A afirmativa está errada. Para transmissão com diversos comprimentos de onda (WDM) e taxas na ordem de terabits por segundo, em longas distâncias, a fibra correta é a monomodo, não a multimodo. A multimodo, devido à dispersão modal, não suporta longas distâncias com altíssimas taxas. O material de apoio confirma: "Usando multiplexação por divisão de comprimento de onda densa, as fibras ópticas podem transportar simultaneamente múltiplos fluxos de dados em diferentes comprimentos de onda de luz, o que aumenta muito a taxa de envio de dados para até trilhões de bits por segundo" — e isso é característica da fibra monomodo, usada em cabos submarinos.

Gabarito: letra B — corretos apenas os itens I e II.