La fibra ottica: vetro e plastica rivoluzionano la trasmissione dati

La fibra ottica sta inesorabilmente conquistando il settore delle telecomunicazioni. Le motivazioni che stanno dietro al suo incredibile successo sono molteplici. Le ragioni che spingono verso questa tecnologia sono molteplici: tra esse, lo sviluppo dei dispositivi elettronici, soprattutto quelli personali; la digitalizzazione delle imprese e della pubblica amministrazione, che ha subito una forte accelerazione a causa dell’emergenza sanitaria ancora in atto; infine, la domanda continua di connessione dati alla rete internet.

Attualmente non esistono alternative valide a questa nuova tecnologia. Gli esperti di telecomunicazioni prevedono inoltre che la differenza di velocità rilevabile tra la fibra ottica e gli altri mezzi di trasmissione dati diventerà sempre più marcata. La fibra ottica è un modo per trasmettere dati da un punto ad un altro, inviando impulsi di luce infrarossa. In generale, la fibra è sempre preferibile ai cavi elettrici o alle trasmissioni in radio frequenza quando è necessaria un’elevata larghezza di banda, quando è necessario raggiungere lunghe distanze di collegamento o per garantire immunità dalle interferenze elettromagnetiche.

Com’è fatta la fibra ottica

La fibra ottica è un cavo formato da filamenti trasparenti in fibra di vetro molto sottili, avvolti da una guaina di materiale isolante. Il cavo in fibra ottica ha l’aspetto di un fascio di filamenti raggruppati in due fasci: il più interno è trasparente e il più esterno si presenta più opaco. La parte esterna è in grado di riflettere la luce. Il singolo filamento è costituito da due strati concentrici di materiale trasparente e purissimo.

La parte più interna, nel linguaggio tecnico è detta core o nucleo, mentre quella più esterna funge da copertura ed è chiamata cladding. La fibra ottica è inguainata nel jacket, che ha la duplice funzione di proteggere la fibra dal contatto con l’esterno e resistere agli stress fisici e alla corrosione. Infine, un’altra guaina esterna avvolge a sua volta il cavo per proteggere le fibre dal calore e dall’umidità.

Il numero di fibre ottiche che compongono un cavo è variabile; i più comuni sono da 4, 8, 12, 24, 48, 96 e 144, o addirittura fino a 3456. Non è raro trovare, insieme a questi filamenti, dei fili più resistenti intrecciati insieme, che non trasmettono dati ma assolvono alla funzione di irrobustire il cavo. Una delle peculiarità della fibra ottica, infatti, è che è molto fragile; basta poco per provocarne la rottura e la conseguente perdita di informazioni.

Quali sono i suoi vantaggi?

La fibra ottica offre numerosi vantaggi e al giorno d’oggi è diventata una tecnologia indispensabile per realizzare comunicazioni efficienti. Nel dettaglio, i vantaggi legati al suo utilizzo sono:

• bassa attenuazione: questa caratteristica consente di realizzare collegamenti sulle lunghe distanze, senza dover introdurre sistemi di rigenerazione del segnale;
• elevata capacità trasmissiva: ogni fibra può trasportare molti canali indipendenti, che utilizzano, ciascuno, una diversa lunghezza d’onda della luce, tramite la tecnica di divisione in lunghezza d’onda multiplexing;
• peso e ingombro molto contenuti;
• immunità alle interferenze elettromagnetiche: le fibre ottiche sono realizzate con il vetro, che è noto essere un materiale dielettrico. Ne risulta che le stesse non sono soggette ad accoppiamenti elettromagnetici, che possono causare disturbi al segnale trasmesso tra circuiti adiacenti o alla prossimità a conduttori elettrici. Possiamo evitare problemi di diafonia o cross talk;
• tasso di errore molto contenuto: considerando il rapporto tra bit non ricevuti correttamente e quelli trasmessi, si nota come quello relativo a conduttori in rame sia decisamente più elevato;
• basso costo della materia prima: per realizzare un cavo in fibra ottica occorre biossido di silicio e plastica, che sono facilmente approvvigionabili a costi molto bassi.

Aggiungiamo pure che il cavo in fibra ottica è più durevole ed affidabile del suo predecessore in rame, nonostante i costi relativi alla posa e manutenzione siano più alti. In conclusione, i sistemi in fibra ottica risultano essere più efficienti ed efficaci rispetto ai sistemi di trasmissione dati, realizzati con i materiali conduttori tradizionali

Articolo a cura di Annalaura Antonelli