Che cos’è, struttura e vantaggi della fibra ottica
Definizione fibra ottica
Nell’approccio della comunicazione ottiche, l’informazione è trasportata da un punto ad un altro usando la luce come un veicolo ed un supporto fisico come mezzo, in grado di trasmettere dati con un alto bit rate su lunghe distanze, utilizzando una sorgente di luce (laser o LED), una fibra ottica di vetro come mezzo di trasmissione e un rivelatore. Il laser genera un impulso di luce ad una frequenza specifica (chiamato colore o canale) che viene acquisito dal lato ricezione dal rilevatore, e tradotto in un impulso elettrico, che viene quindi utilizzato dal dispositivo dal lato ricevente.
Struttura della fibra ottica
La fibra ottica può essere considerata come una guida d’onda dielettrica, realizzata in silice o polimero, di forma cilindrica che permette di convogliare e guidare al loro interno un campo elettromagnetico di frequenza sufficientemente alta, fenomeno che si basa sulla variazione dell’indice di rifrazione all’interno del materiale dielettrico.
D’altro canto, i cavi di fibra ottica sono costituiti da strati multipli: dall’interno verso l’esterno, c’è prima un nucleo di vetro che permette alla luce di propagarsi e poi un rivestimento in vetro circonda il nucleo (cladding, o mantello).
Questo a sua volta è circondato da rivestimento in plastica o in Kevlar e, a seconda dell’utilizzo della fibra, viene circondato con più strati protettivi. I cavi standard possono trasportare fino a 912 fibre e tali cavi sono messi nel terreno in condutture dei cavi.
Quando le compagnie di telecomunicazione dispiegano i condotti in fibra in un percorso, preparano anche condotti vuoti per un uso successivo. Quindi le aziende possono posare 12 o 30 canali su una rotta e riempirne solo da 2 a 6, lasciando il resto per ampliamenti successivi. Sono disponibili anche cavi, usati per connettere gli utenti, che combinano doppini di rame intrecciato, cavi coassiali, CAT5/6 e più fibre.
Vantaggi della fibra ottica rispetto ad altri supporti fisici
Ci sono diversi benefici che le fibre ottiche portano alle reti basate su di esse:
- La larghezza di banda in una rete in fibra è quasi illimitata. Rispetto alle reti satellitari, v’è una maggiore larghezza di banda e basso round-trip-time.
- La bassa attenuazione e dispersione significa che sono necessari pochi ripetitori e rigeneratori di segnale, se non nessuno.
- Nessuna influenza da campi elettromagnetici, alla corrosione, ecc, come nei cavi coassiali o doppini twistati e nessuna influenza dalla pioggia, fogliame, edifici, ecc, come con le comunicazioni wireless.
- Un migliaio di cavi telefonici in doppini twistati pesano 8000 Kg/Km, mentre 912 fibre pesano 495 Kg/Km. I cavi metallici occupano anche più spazio fisico di uno stesso ammontare di fibre.
- I costi di un cavo in fibra per chilometro sono paragonabili a quelli del doppino intrecciato o dei cavi coassiali di lunghezze simili. La capacità della fibra ottica è, tuttavia, significativamente superiore.
