Fibre Ottiche - Uso delle fibre ottiche nelle telecomunicazioni

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Fibre Ottiche

Le fibre ottiche sono classificate come guide d'onda dielettriche (ovvero isolanti). Esse, in altre parole, permettono di convogliare al loro interno un campo elettromagnetico di frequenza sufficientemente alta (in genere in prossimità dell'infrarosso) con perdite estremamente limitate. Vengono comunemente impiegate nelle telecomunicazioni su grandi distanze e nella 949c23j fornitura di accessi di rete a larga banda (dai 10 MBit/s al Tbit/s usando le più raffinate tecnologie WDM).

WDM è l'acronimo per Wavelength Division Multiplexing, un tipo di modulazione utilizzato nei sistemi di comunicazione ottica.

Le fibre ottiche sono composte da due strati concentrici di materiale vetroso estremamente puro: un nucleo cilindrico centrale, o core, ed un mantello o cladding attorno ad esso. I due strati sono realizzati con materiali con indice di rifrazione leggermente diverso. Gran parte della potenza è mantenuta all'interno del core.

Diversi tipi di fibre si distinguono per diametro del core, indici di rifrazione, caratteristiche del materiale, profilo di transizione dell'indice di rifrazione, drogaggio (aggiunta di piccole quantità di altri materiali per modificare le caratteristiche ottiche).

Funzionamento

La fisica delle fibre ottiche richiede concetti di fisica quantistica. Usando un paragone di ottica classica, la discontinuità nell'indice di riflessione genera un fenomeno di riflessione totale, per cui tutta la potenza che la colpisce con un angolo di incidenza sufficientemente alto viene riflessa.

All'interno di una fibra ottica il segnale può propagarsi secondo uno o più modi di propagazione. Le fibre monomodali consentono la propagazione di luce secondo un solo modo hanno un diametro del core compreso tra 8µm e 10µm, quelle multimodali consentono la propagazione di più modi, e hanno un diametro del core di 50µm o 62.5µm. Il cladding ha tipicamente un diametro di 125µm.

Le fibre multimodali permettono l'uso di dispositivi più economici, ma subiscono il fenomeno della dispersione intermodale, per cui i diversi modi si propagano a velocità leggermente diverse, e questo limita la distanza massima a cui il segnale può essere ricevuto correttamente.

Uso delle fibre ottiche nelle telecomunicazioni

Se negli anni 70 le fibre ottiche erano usate come oggetto decorativo per la produzione di lampade, oggi sono un componente essenziale nell'industria delle telecomunicazioni, ancora in corso di evoluzione tecnologica.

I principali vantaggi delle fibre rispetto ai cavi in rame nelle telecomunicazioni sono:

• bassa perdita, che rende possibile la trasmissione su lunga distanza senza ripetitori
• grande capacità di trasporto di informazioni
• immunità da interferenze elettromagnetiche, inclusi gli impulsi elettromagnetici nucleari (ma possono essere danneggiate da radiazioni alfa e beta)
• alta resistenza elettrica, quindi è possibile usare fibre vicino ad equipaggiamenti ad alto potenziale, o tra siti a potenziale diverso
• peso modesto
• bassa potenza contenuta nei segnali

questo è un esempio di fibre ottiche

fate conto che ogni fibra ha quasi il diametro di un capello

immaginate quindi quanto puo essere sottile una fibra ottica.