La fibra ottica

Con l' uso della luce per la trasmissione del segnale video è possibile aumentare notevolmente la quantità di informazioni trasmesse grazie alla elevata frequenza della luce, che come si sa è un' onda elettromagnetica. Il mezzo che consente il trasporto della radiazione luminosa è la fibra ottica. Oltre alla maggiore quantità di informazioni trasmesse (diversi GBit/s), altri vantaggi delle fibre ottiche sono l'ingombro e peso ridotti, bassi valori di attenuazione (qualche decimo di dB/Km), immunità ai disturbi atmosferici e all' induzione elettromagnetica e assenza di diafonia.
La fibra ottica è costituita da un sottile filo di vetro a base di silice con un nucleo interno denominato core con diametro che va da 10 ad alcune decine di µm, ricoperto da un rivestimento concentrico anch'esso di vetro trasparente alla luce e alla radiazione infrarossa, denominato mantello (cladding) di diametro 125 µm. Il core e il cladding, a loro volta sono sono ricoperti da un rivestimento primario di materiale plastico con un diametro di 250µm, per la protezione della fibra dalle abrasioni meccaniche.

Schema di una fibra ottica

La propagazione della luce nella fibra ottica avviene nel core. Poichè l' indice di rifrazione del core è maggiore di quello del cladding si ha che il raggio subisce una riflessione totale e si propaga nel core per riflessioni multiple.

Tipi di fibre ottiche
Esistono vari tipi di fibre ottiche ma i due tipi piu' usati sono: monomodali e multimodali.
La classificazione avviene in funzione deli modi (o raggi) utilizzati nella fibra. I modi infatti possono essere visti come i possibili raggi di luce che vengono inviati e riflessi nella fibra ottica. Nella fibra i modi seguono percorsi diversi ed hanno pertanto differenti ritardi per unità di lunghezza. In seguito a queste differenze nella velocità di gruppo, un impulso entrante nella fibra alla fine risulta avere una dispersione chiamata "dipersione modale".
Le fibre monomodali presentano un indice di rifrazione a gradino; il core presenta un diametro molto piccolo di circa 10 µm e il cladding un diametro di 125 µm. Sono ampiamente utilizzate nelle telecomunicazioni per l'elevato tempo di vita (circa 20 anni), minima perdita potenza ottica, assenza di dispersione modale poichè la trasmissione è monomodale.
Le fibre multimodali non trovano grande diffusione a causa delle elevate perdite di potenza e della dispersione modale; tuttavia hanno un costo notevolmente inferiore. Il diametro del core di una fibra multimodale è 50 µm oppure 62,5 µm e quello del cladding è di 125 µm.