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Le fibre ottiche sono costituite da sottili fili di silicio sotto forma di biossido di silicio (SiO2), che presentano la proprietà di "guidare" la luce. Questo supporto, della forma di un sottile capello, è costituito da due cilindri coassiali di diverso materiale dielettrico trasparente.
Il primo cilindro, denominato NUCLEO (core), ha un determinato indice di rifrazione mentre quello più esterno, denominato MANTELLO (cladding), ha un indice di rifrazione diverso. Nel punto di contatto tra i due materiali siamo in presenza di un brusco salto d'indice di rifrazione , da cui ha preso nome la fibra definita "step index" ossia fibra con indice a gradino.
Si individuano 3 finestre, espresse in nm, che sono più comunemente utilizzate, sulle quali la fibra ottica offre le migliori prestazioni.
La prima finestra, etichettata 850 nm, con sorgente LED, viene utilizzata per le fibre multimodali in applicazione LAN con distanze medio-piccole.
La seconda finestra,etichettata 1300 nm, con sorgente LEd, è utilizzata con fibre multimodali in applicazione LAN con distanze medie. Questa stessa finestra viene portata a 1310 nm, con sorgente laser, costituendo la prima finestra per la fibra monomodale per applicazioni LAN e trasmissione dati su distanze medio-lunghe.
La terza finestra, etichettata 1550nm, con sorgente LASER, è utilizzata con fibre monomodali per trasmissione dati su distanze lunghe.
Quando un raggio luminoso raggiunge la giunzione tra due materiali che hanno indici di rifrazione differenti, avviene il fenomeno della "rifrazione ottica".
Definiamo come "angolo di accettazione" l'angolo di ingresso riferito all'asse della fibra in corrispondenza del quale l'onda è soggetta a riflessione interna totale.
Una delle più comuni classificazioni suddivide le fibre in:
MULTIMODALI 50-62,5/125um (diametro nucleo/mantello): quando i raggi di luce si propagano con molti e vari angoli d'incidenza (sempre inferiori all'angolo di accettazione)
MONOMODALI 9/125um (diametro nucleo/mantello): quando si ha un solo modo di propagazione della luce parallelo all'asse della fibra.
Un'altra classificazione è quella relativa agli indici di rifrazione:
fibre a SALTO D'INDICE (step-index), quando l'indice di rifrazione di nucleo e mantello sono uniformi;
fibre a VARAZIONE D'INDICE (graded-index), quando l'indice di rifrazione del nucleo varia gradualmente dal centro verso la periferia.
Le fibre "multimodali a variazione d'indice" sono tra le più diffuse e vengono utilizzate sia per la trasmissione dati ad alta velocità che per telecomunicazioni su distanze medie.
Le fibre "monomodali a salto d'indice" vengono utilizzate sia per trasmissione dati ad alta velocità con grande ampiezza di banda passante sia per telecomunicazioni su lunghe distanze.
PRINCIPALI TIPOLOGIE DI CAVI IN FIBRA OTTICA
I cavi ottici possono essere suddivisi in differenti categorie sia in base al loro utilizzo, sia in base alla loro tipologia costruttiva.
In riferimento al'utilizzo si individuano due principali categorie e cioè cavi per installazione in esterno e cavi per installazione in interno.
I cavi per installazione in "interno" contengono prevalentemente fibre tipo "BUFFER TIGHT" che non sono protette in modo specifico contro le infiltrazioni d'acqua ma sono più facili da connettorizzare in quanto hanno un diametro esterno di 900um.
Il cavo TIGHT, non contenendo tubetti di protezione e grazie all'assenza di gel, risulta essere molto flessibile e di rapida installazione in campo. La guaina esterna è solitamente a bassissima emissione di gas tossici in caso d'incendio (LSZH). I cavi bifibra tight sono utilizzati per la produzione di bretelle.
Per installazione in esterno (ma anche in interno) si utilizzano cavi tipo "LOOSE".
Le fibre sono rivestite da una vernice che ne porta il diametro esterno a 250um e sono contenute all'interno di uno o più tubetti di protezione. Il tubetto a sua volta contiene una un "gel antiumidità" che protegge la fibra dalla penetrazione d'acqua.
Considerato l'utilizzo esterno vi sono diversi livelli di armature di protezione, soprattutto riferite all'attacco dei roditori: non metalliche in filati di vetro e metaliche in alluminio, in treccia di acciaio e in acciaio corrugato.
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