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Capítulo 2
Aspectos Gerais das Comunicações Ópticas por
Espaço Livre

2.1. Introdução
Neste capítulo, é apresentada uma revisão dos principais tópicos relacionados ao projeto de transceptores ópticos de sistemas FSO. São apresentadas as características do canal atmosférico que determinam o desempenho do sistema de comunicação, métodos de se dimensionar o enlace e estimar sua disponibilidade e é feito um levantamento dos componentes optoeletrônicos e dos materiais com propriedades ópticas adequadas à construção de transceptores.

2.2. Extinção atmosférica
O sinal luminoso emitido pelos sistemas FSO interage com partículas em suspensão na atmosfera. A luz pode ser espalhada e/ou absorvida pelas partículas em níveis que dependem do comprimento de onda da luz, do tamanho e do índice de refração das partículas [26]. A combinação de absorção e espalhamento é designada por extinção. A Figura 7 ilustra o conceito de extinção por partículas, onde uma onda plana, representada por raios paralelos, interage com uma partícula em suspensão.

Partícula
Raio luminoso

Figura 7 - Ilustração do conceito de extinção, em que a partícula absorve parte da potência óptica com a qual interage e espalha o restante.

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A atenuação por extinção é resultado de três possíveis mecanismos de interação da onda eletromagnética com partículas [27]:
- Absorção por moléculas: é um mecanismo que afeta os comprimentos de onda pertencentes ao espectro de absorção das moléculas constituintes da atmosfera, e é facilmente evitado pela escolha de comprimentos de onda que estão em janelas de baixa absorção;
- Espalhamento Rayleigh: trata-se do espalhamento da onda quando interage com partículas muito menores do que o comprimento de onda em questão, como moléculas, no caso de comprimentos de onda no infravermelho. O grau de espalhamento é proporcional a λ-4, onde λ é o comprimento de onda. Isto explica porque o céu é azul, já que os comprimentos de onda referentes à cor azul, por serem menores do que os