Cos'è la fibra ottica
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La fibra ottica è un filo sottilissimo di vetro (o a volte plastica) che trasporta informazioni sotto forma di impulsi di luce invece che di corrente elettrica, come fa il tradizionale cavo di rame.
Come funziona in breve
Un laser trasforma un segnale digitale (una sequenza di 0 e 1) in impulsi di luce, che viaggiano dentro il nucleo centrale della fibra restando confinati grazie a un fenomeno chiamato riflessione totale interna. All’altra estremità, un ricevitore riconverte gli impulsi di luce in segnale elettrico utilizzabile dai dispositivi.
Com’è fatta
Una fibra ottica ha un diametro esterno di appena 125 micrometri, poco più di un capello, ed è composta da due strati di vetro concentrici:
- il nucleo (core), al centro, dove viaggia la luce: circa 9 micrometri nelle fibre monomodali usate nelle reti di telecomunicazione, 50 o 62,5 micrometri nelle multimodali;
- il mantello (cladding), che avvolge il nucleo ed è fatto di un vetro con un indice di rifrazione leggermente più basso. È proprio questa differenza a riflettere la luce verso l’interno e a tenerla confinata nel nucleo.
Sopra il vetro c’è un rivestimento protettivo in materiale plastico, e più fibre vengono poi raccolte in un cavo con ulteriori protezioni meccaniche, a seconda che debba essere posato sotto terra, in canalina, all’aperto o sul fondale marino.
Perché si è affermata rispetto al rame
La luce si attenua molto meno della corrente elettrica lungo la distanza, e non risente delle interferenze elettromagnetiche che possono disturbare un cavo in rame. Questo permette alla fibra di trasportare molti più dati, per distanze molto più lunghe, con una qualità del segnale che resta stabile anche a decine di chilometri dalla sorgente.
Le fibre moderne perdono circa 0,2 dB per chilometro alla lunghezza d’onda di 1550 nm: dopo 15 km di fibra arriva ancora a destinazione circa metà della luce trasmessa. Su un doppino in rame, invece, i segnali ad alta frequenza usati per le connessioni veloci si degradano in poche centinaia di metri.
A questo si aggiungono altri vantaggi pratici: la fibra è leggera, sottile, non conduce elettricità (quindi non trasporta scariche o disturbi da un edificio all’altro) ed è difficile da intercettare senza che la perdita di segnale diventi misurabile.
Una breve storia
L’idea di usare il vetro per le telecomunicazioni risale agli anni ’60, quando si capì che il limite delle prime fibre non era la luce in sé ma le impurità del vetro. Negli anni ’70 si arrivò a produrre fibre abbastanza pure da rendere pratiche le trasmissioni su lunga distanza; nei decenni successivi la fibra ha sostituito il rame prima nelle dorsali tra città, poi nei cavi sottomarini intercontinentali, e infine nelle reti di accesso fino a casa.
Dove si usa
Oggi la fibra ottica è alla base delle connessioni internet a banda ultralarga (FTTH, FTTC), delle dorsali che collegano le città tra loro e con l’estero, dei cavi sottomarini che trasportano la quasi totalità del traffico internet intercontinentale e delle reti interne dei data center. È il mezzo trasmissivo predefinito ovunque servano alta capacità e affidabilità.
Anche quando la connessione di casa arriva in rame o via radio, come nella FTTC o nella FWA, la fibra c’è comunque: si ferma solo un po’ prima, all’armadio stradale o alla stazione radio.
Domande frequenti
La fibra ottica è più veloce del rame?
Non tanto più “veloce” in senso assoluto, quanto capace di trasportare molti più dati contemporaneamente e su distanze maggiori, senza il degrado di segnale tipico del rame.
Che differenza c'è tra fibra e FTTH?
La fibra ottica è il mezzo trasmissivo; FTTH (Fiber To The Home) è una delle architetture di rete che la usa per portare la connessione fino a casa dell’utente.
La fibra ottica si rompe facilmente?
Il vetro della fibra è sorprendentemente resistente alla trazione, ma non tollera curve troppo strette o schiacciamenti: per questo è protetto da rivestimenti e cavi dedicati. In casa, il punto più delicato è la bretella che collega la presa ottica all’ONT, che non va piegata ad angolo né schiacciata.
Perché si usa la luce infrarossa e non quella visibile?
Perché il vetro delle fibre si attenua meno a certe lunghezze d’onda dell’infrarosso, in particolare intorno a 1310 e 1550 nm: sono le cosiddette finestre di trasmissione, in cui la luce percorre più strada con meno perdite.