Fondamentalmente, la fibra ottica è una tecnologia bella e potente che utilizza la luce per trasmettere informazioni. Immagina un lungo corridoio buio e perfettamente dritto, fiancheggiato da specchi. Se si punta una torcia a un'estremità, la luce rimbalzerà da uno specchio all'altro fino all'altra estremità. Ora, immagina di poter accendere e spegnere quella torcia molto rapidamente per inviare un codice segreto (codice Morse).

Il cavo in fibra ottica è quel corridoio, ma è incredibilmente più efficiente.La "torcia" è un laser o un LED, gli "specchi" sono le pareti interne della fibra di vetro e il "codice Morse" sono i dati digitali che compongono la tua internet, le telefonate e i segnali TV.

Per capirlo appieno, diamo un'occhiata alle parti chiave e alla fisica che le sottendono.

Un cavo in fibra ottica ha tre parti principali:

• Anima: Il filo di vetro centrale, ultrasottile, dove viaggia la luce.

• Rivestimento: Uno strato di vetro che circonda l'anima. Ha una diversa densità ottica (o indice di rifrazione) rispetto all'anima.

• Rivestimento tampone: Uno strato protettivo di plastica che protegge l'anima e il rivestimento dall'umidità e dai danni.

Questa è la magia che mantiene la luce intrappolata all'interno dell'anima. Ecco come funziona:

• La luce viaggia a velocità diverse in materiali diversi. Quando la luce colpisce il confine tra due materiali con un angolo poco profondo, si piega (questo si chiama rifrazione).

• L'anima e il rivestimento sono progettati in modo che l'anima sia otticamente "più densa". Ciò significa che quando un raggio di luce all'interno dell'anima colpisce il rivestimento con un angolo molto poco profondo, non fuoriesce e si piega. Invece, si riflette completamente indietro nell'anima.

• Questo processo, chiamato Riflessione Interna Totale, avviene migliaia di volte al metro, guidando l'impulso di luce lungo l'intera lunghezza della fibra, anche attorno a curve delicate, con una perdita minima di potenza.

Un sistema a fibra ottica funzionante richiede qualcosa di più del semplice cavo.

• Trasmettitore: Su un'estremità, un dispositivo elettronico converte i tuoi dati digitali (gli 1 e gli 0) in impulsi di luce.

  • 1 = Impulso di luce "ON"

  • 0 = Nessun impulso di luce "OFF"
    Un Laser o un LED crea questi impulsi di luce precisi e ad alta velocità.

• Fibra ottica: Il cavo trasporta questi impulsi di luce su lunghe distanze.

• Ripetitore/Amplificatore ottico: Per distanze molto lunghe (come sotto gli oceani), il segnale luminoso può indebolirsi. I ripetitori o gli amplificatori vengono utilizzati per aumentare il segnale senza riconvertirlo in elettricità.

• Ricevitore: All'altra estremità, un fotodetettore (un sensore di luce) rileva gli impulsi di luce in arrivo e li converte di nuovo in segnali elettrici, che vengono poi decodificati di nuovo nei tuoi dati originali (e-mail, video, ecc.).