La fibra ottica: cos’è e come funziona?

La fibra ottica: cos’è e come funziona?

di Fabio Morelli

La fibra ottica è una tecnologia rivoluzionaria che ha trasformato il modo in cui ci connettiamo a internet e trasmettiamo dati.

Cos’è la fibra ottica?

La fibra ottica è un filamento sottile formate da un nucleo flessibile di vetro o plastica, che funge da guida per la luce che trasmessa all’interno della fibra stessa utilizza il fenomeno ottico chiamato “riflessione interna totale”, canalizza i dati per le telecomunicazioni.

La riflessione interna totale è un concetto non facile per i non addetti ai lavori.

Immaginate di avere una vaschetta rettangolare trasparente riempita di acqua fino a metà dove aggiungere dell’olio fino a formare uno strato alto 1 cm. L’olio ha una densità minore dell’acqua e non è miscibile, come tutti sappiamo, con quest’ultima. I due strati saranno pertanto ben delimitati e visibili. Adesso puntate la luce di un fascio di un laser – attenzione a non puntarlo negli occhi – dal fianco del contenitore nello strato di olio. Provate varie combinazioni fino a che non vedrete che la luce si rifletterà tra le due pareti dell’olio creando una sorta di guida di luce. Ecco immaginate che l’olio sia la fibra ottica: così funziona la riflessione interna totale e in questo modo si trasmettono i dati senza mai disperdersi all’interno della fibra ottica.

Come viene utilizzata la funziona la fibra ottica per trasmettere informazioni?

I dati vengono convertiti in segnali luminosi e convogliati all’interno della fibra ottica. Grazie alla riflessione interna totale, la luce viaggia all’interno della fibra per lunghe distanze senza perdere intensità.

Quali sono i vantaggi della fibra ottica?

La fibra ottica offre numerosi vantaggi rispetto ai cavi in rame tradizionali. Grazie ad una maggiore larghezza di banda può raggiungere velocità molto elevate, fino a 1 Gigabit al secondo (Gbps) o più permettendo la gestione di grandi quantità di dati contemporaneamente. 

La fibra ottica è immune a interferenze elettriche e magnetiche, a differenza dei cavi in rame e può trasmettere dati per lunghe distanze senza perdere intensità. Non di meno, la fibra ottica è difficile da intercettare, rendendola più sicura per la trasmissione di dati sensibili. 

Da non sottovalutare infine che un filamento di fibra ottica misura approssimativamente quanto un capello umano, allargando l’uso di questa tecnologia anche in campo medico e diagnostico.

Quali sono gli svantaggi della fibra ottica?

La fibra ottica è molto più costosa rispetto al rame soprattutto al momento della stesura dei cavi ed è inoltre richiesta una maggiore attenzione in quanto i cavi sono molto più fragili di quelli in rame.

Dove viene utilizzata la fibra ottica?

Oltre alle telecomunicazioni, la fibra ottica ha diverse applicazioni. Viene usata per esempio negli interventi chirurgici dove permette di raggiungere tratti del corpo umano fino a qualche anno fa irraggiungibili, permettendo procedure non invasive ma anche nelle terapie laser e nell’ablazione dei tessuti come la liposuzione.

L’industria automobilistica impiega le fibre ottiche nell’illuminazione interna ed esterna dei veicoli, sia nei fari a LED che nella gestione dei gli indicatori luminosi, sfruttando oltre all’ evidente efficienza energetica, la possibilità di creare design luminosi e personalizzati.

Tantissimi sono anche gli usi della fibra ottica per gli strumenti di misura, grazie all’elevata precisine e alla resistenza alle condizioni ambientali avverse: diventa in questo modo possibile rilevare temperatura, pressione, deformazione e livello di liquidi anche su lunghissime distanze.

La fibra ottica è inoltre un valido alleato nelle applicazioni architetturali di illuminazione decorativa per creare effetti di illuminazione dinamici e personalizzati in ambienti come musei, teatri, ristoranti e edifici commerciali.

Tante applicazioni, in un “capello”!

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