La Fibra Ottica

La struttura interna

Come sempre, per capire come funziona la fibra diamo uno sguardo alla sua struttura interna. La fibra ottica si presenta come un cavo coassiale costituito al suo interno da un centinaio di sottilissimi tubicini di plastica o vetro detti cores nei quali si propaga l'onda. Questi ultimi rappresentano il cuore del sistema. Tali fibre hanno un diametro dell'ordine dei nanometri, quasi assimilabile ad un filo di cotone.


Il cavo è costituito da un rivestimento esterno detto Cludding, che come vedremo, ha la funzione di impedire o limitare il fenomeno di rifrazione quando avviene. Il diametro dei tubi interni al cavo è progettato allo scopo di permettere alla luce di percorrerlo in maniera tale da realizzare un fenomeno detto di riflessione totale interna (angolo minore di 45°), ovvero eliminando totalmente il fenomeno di rifrazione. Le fibre ottiche sono estremamente delicate per cui il rivestimento esterno è a sua volta interno ad ulteriori rivestimenti, che non solo irrobustiscono il cavo ma lo isolano luminosamente.

Ciò permette alla luce di propagarsi all'interno  del tubo senza disturbi luminosi, "rimbalzando" ripetutamente e con regolarità sulle pareti del tubo. In genere, due solo le modalità di propagazione del onda al loro interno del tubo: monomodale (SMF, Single-Mode Fiber), in cui la luce lo percorre con una traiettoria paralllela e quindi senza rimbalzare sulle pareti, e la multimodale (MMF, Multi-Mode Fiber) in cui si verifica l'effetto contrario. Nella  tecnica MMF le diverse informazioni possono essere associate al numero di rimbalzi effettuati dall'onda.


Sì ma... come si propaga realmente la luce all'interno dei cores? Per questo scopo vi mostreremo un esperimento molto intuitivo, che potrete replicare anche a casa e che vi farà comprendere come sia possibile far percorrere alla luce un qualsiasi materiale. Attraverso un laser infatti è possibile vedere concretamente questo comportamento, perciò... munitevi di un laser! 

Prendete una bottiglia, dopo averla forata sulla base e opportunamente riempita con dell'acqua tappandone il foro, accendete il laser sotto la base e puntate il laser verso il foro e togliete il tappo. Ah già, abbiamo dimenticato di dirvi... SPEGNETE TUTTE LE LUCI! In tal caso il fenomeno sarà visibile ai vostri occhi e quello che vedrete sarà un fenomeno di questo tipo...   



Sorpresi? Bene, perché non è finita qui! Nel prossimo paragrafo scopriremo come questo esperimento sia stato utilie per capire il trasferimento delle informazioni.