Tesina sulle Fibre ottiche

Fibre ottiche

Struttura

Rifrazione - Riflessione

Legge di Snell

=

SIN α1

N1 N2 SIN α2

Legge di Snell

ANG LIM = ARCSIN N2/N1

Cono di accettazione

Dispersione

• Dovuta a diversi angoli di entrata: modale.
• Dovuta a diverse frequenze della luce: cromatica.
• Dovuta a imperfezioni, asimmetrie del core, stress meccanici: polarizzazione.

Attenuazione

Nonostante la fibra sia immune ai campi elettromagnetici, intervengono dei fenomeni fisici che causano comunque delle perdite di attenuazione della potenza lungo la fibra.

Attenuazione

Assorbimento

• Vibrazione delle macromolecole che entrano in risonanza.

Diffusione

• Fluttuazioni di densità del mezzo.
• Piccole irregolarità del mezzo.

Modi di propagazione

Mono

Modali - Index

Step

Graded index

Multimodali

Fibre monomodali

La fibra si comporta come una guida d’onda ammettendo una sola modalità di propagazione:

• Non si ha dispersione modale.
• La banda passante è elevatissima, dell’ordine di centinaia di GHz per Km.

Fibre multimodali

- Step index -

La variazione degli indici di rifrazione tra cladding e core è brusca e causa molta dispersione modale.

Fibre multimodali

- Graded index -

La variazione continua degli indici di rifrazione rallenta i raggi più centrali. Le fibre graded-index hanno una banda passante molto superiore a quelle step-index lavorano in 1° e 2° finestra (850 e 1300 nm).

Nelle comunicazioni ottiche, lo spettro trasmissivo è descritto usualmente in termini di lunghezza d’onda invece che di frequenza.

Combinando i diversi fenomeni di attenuazione, rifrazione, dispersione, vi sono tre "finestre" trasmissive particolarmente adatte all’uso nelle telecomunicazioni, con prestazioni e costi crescenti.

Finestre di utilizzo

I cavi in fibra ottica

Slotte

Tight loose D-core

Multimonofibra

Multifibra

Cavi di tipo tight

- Multimonofibra -

Cavi molto robusti (massimo 8 fibre), ogni singola fibra può avere un rivestimento di 2 ÷ 3 mm di diametro.

Bretelle ottiche

Le bretelle ottiche servono per effettuare le permutazioni tra gli apparati attivi ed i pannelli di terminazione; utilizzano un cavo multimonofibra a due fibre, chiamato anche cavo bifibra.

Cavi di tipo tight

- Multifibra -

Usati come cavi di dorsale perché permettono una maggiore densità di fibre (massimo 32).