Vantaggi e Svantaggi della Fibra Ottica

La fibra ottica è in aumento sia nelle telecomunicazioni che nella comunicazione di dati grazie ai suoi insuperabili vantaggi: maggiore velocità con minore attenuazione, minore impermeabilità alle interferenze elettromagnetiche (EMI), dimensioni ridotte e maggiore capacità di trasporto delle informazioni. Le incessanti esigenze di larghezza di banda, d'altra parte, stanno determinando una crescita significativa della domanda di fibre ottiche. Passiamo in rassegna i tipi di cavo in fibra ottica più comuni, esploriamo i vantaggi e gli svantaggi della fibra ottica e apprendiamo i consigli per la scelta del cavo in fibra ottica.

Che Cos'è la Fibra Ottica?

La fibra ottica utilizza impulsi di luce anziché impulsi elettrici per trasmettere le informazioni, offrendo così una larghezza di banda centinaia di volte superiore rispetto ai sistemi elettrici tradizionali. I cavi in fibra ottica possono essere protetti da guaine e armature che li rendono resistenti alle condizioni ambientali più difficili. Per questo motivo è ampiamente adottato in ambito commerciale, governativo, militare e in molti altri settori per la trasmissione di voce, video e dati.

Figura 1: Struttura della fibra ottica

Tipi Comuni di Cavi in Fibra Ottica

In generale, esistono tre tipi di cavi in fibra ottica: i due cavi in fibra ottica di vetro a modalità singola e la fibra ottica multimodale, nonché la fibra ottica di plastica (POF).

Cavo in Fibra Ottica Monomodale

La "modalità" del cavo in fibra ottica si riferisce al percorso della luce. La fibra monomodale ha un diametro del nucleo più piccolo, pari a 9 micron (8,3 micron per l'esattezza), e consente alla luce di viaggiare su un'unica lunghezza d'onda e su un unico percorso, il che riduce notevolmente i riflessi della luce e l'attenuazione. Leggermente più costoso delle sue controparti multimodali, il cavo in fibra ottica monomodale è spesso utilizzato nelle connessioni di rete di lunga durata.

Figura 2: Fibra monomodale

Cavo in fibra ottica multimodale

La fibra ottica multimodale ha un diametro del nucleo maggiore rispetto a quello del cavo in fibra ottica monomodale, che consente di trasmettere più percorsi e diverse lunghezze d'onda della luce. La fibra ottica multimodale è disponibile in due dimensioni, 50 micron e 62,5 micron. È comunemente utilizzata per le brevi distanze, comprese le applicazioni di cavi patch, come la fibra verso la scrivania o il pannello patch verso le apparecchiature, i dati e le applicazioni audio/video nelle LAN. In base alla distribuzione dell'indice di rifrazione della fibra, la fibra multimodale può essere suddivisa in due tipologie: Fibra multimodale step-index vs fibra multimodale graded-index.

Figura 3: Fibra multimodale

Fibra Ottica di Plastica (POF)

La POF è una fibra ottica step-index a nucleo largo con un diametro tipico di 1 mm. Le grandi dimensioni consentono di accoppiare facilmente molta luce da sorgenti e connettori che non devono essere di alta precisione. I costi tipici dei connettori sono del 10-20% rispetto alle fibre di vetro e la terminazione è semplice. Essendo in plastica, è più resistente e può essere installata in pochi minuti con strumenti e formazione minimi. Per le applicazioni che non richiedono una larghezza di banda elevata su grandi distanze, la POF è più competitiva e rappresenta un'opzione valida per le connessioni LAN desktop e per i collegamenti brevi a bassa velocità.

Vantaggi e Svantaggi della Fibra Ottica

Sebbene la fibra ottica offra vantaggi in termini di velocità e larghezza di banda rispetto al cavo di rame, presenta anche alcuni svantaggi. Ecco i vantaggi e gli svantaggi del cavo in fibra ottica.

Vantaggi della Fibra Ottica

Maggiore larghezza di banda e maggiore velocità — Il cavo in fibra ottica supporta una larghezza di banda e una velocità estremamente elevate. La grande quantità di informazioni che può essere trasmessa per unità di cavo in fibra ottica è il suo vantaggio più significativo.

Economico — Lunghi chilometri continui di cavo in fibra ottica possono essere realizzati a un prezzo inferiore rispetto a lunghezze equivalenti di fili di rame. Con numerosi fornitori che si contendono le quote di mercato, il prezzo dei cavi ottici è destinato a scendere.

Più sottile e leggera — La fibra ottica è più sottile e può essere trafilata in diametri più piccoli rispetto al filo di rame. Le dimensioni e il peso sono inferiori a quelli di un analogo cavo in rame, per cui si adattano meglio ai luoghi in cui lo spazio è un problema.

Maggiore capacità di trasporto — Poiché le fibre ottiche sono molto più sottili dei fili di rame, è possibile raggruppare più fibre in un cavo di un determinato diametro. Ciò consente di far passare più linee telefoniche sullo stesso cavo o di far arrivare più canali attraverso il cavo alla vostra TV via cavo.

Minore degradazione del segnale — La perdita di segnale nella fibra ottica è inferiore a quella del filo di rame.

Segnali luminosi — A differenza dei segnali elettrici trasmessi dai fili di rame, i segnali luminosi di una fibra non interferiscono con quelli di altre fibre dello stesso cavo in fibra. Ciò significa conversazioni telefoniche o ricezione televisiva più chiare.

Lunga durata — Le fibre ottiche hanno di solito un ciclo di vita più lungo di oltre 100 anni.

Svantaggi della Fibra Ottica

Bassa potenza — Le sorgenti luminose sono limitate a bassa potenza. Sebbene siano disponibili emettitori ad alta potenza per migliorare l'alimentazione, ciò comporterebbe un costo aggiuntivo.

Fragilità — La fibra ottica è piuttosto fragile e più vulnerabile ai danni rispetto ai cavi di rame. È meglio non torcere o piegare troppo i cavi in fibra ottica.

Distanza — La distanza tra il trasmettitore e il ricevitore deve essere breve, altrimenti sono necessari ripetitori per potenziare il segnale.

Come Scegliere il Giusto Cavo in Fibra Ottica?

Il cavo in fibra ottica ha acquisito grande importanza nelle reti di comunicazione ed è emersa una serie di fornitori in competizione per la produzione e la fornitura di cavi in fibra ottica. Quando si sceglie la fibra ottica, è meglio iniziare con un fornitore affidabile e poi considerare i criteri di selezione. Ecco una guida per chiarire alcune confusioni sulla scelta del cavo in fibra ottica.

Controllare la Qualificazione del Produttore

I principali produttori di cavi ottici devono ottenere la certificazione del sistema di qualità ISO9001, la certificazione del sistema ambientale internazionale ISO4001, la certificazione ROHS, la certificazione delle istituzioni nazionali e internazionali competenti, come il Ministero dell'Industria dell'Informazione, la certificazione UL, ecc.

Modalità della Fibra: Modalità Singola o Multimodale

Come illustrato in precedenza, la fibra monomodale è spesso utilizzata per le lunghe distanze, mentre la fibra ottica multimodale è comunemente utilizzata per le brevi distanze. Inoltre, il costo del sistema e il costo di installazione cambiano con le diverse modalità di fibra. Si può fare riferimento a Fibra Monomodale e Multimodale: Qual è la Differenza? e poi decidere quale modalità di fibra è necessaria.

Rivestimenti per Cavi Ottici: OFNR, OFNP o LSZH

Il tipo di rivestimento standard dei cavi ottici è OFNR, che sta per "Optical Fiber Non-conductive Riser". Inoltre, le fibre ottiche sono disponibili anche con OFNP, o guaine plenum, adatte all'uso in ambienti plenum come soffitti a ribalta o pavimenti sopraelevati. Un'altra opzione di rivestimento è LSZH. Abbreviazione di "Low Smoke Zero Halogen", è realizzata con composti speciali che emettono pochissimo fumo e non sono tossici se incendiati. Prima di scegliere il tipo di guaina, consultare sempre le autorità antincendio locali per chiarire i requisiti di installazione.

Costruzione Interna della Fibra Ottica: Pacchetto Stretto o Breakout o Assemblaggio o Tubo Allentato

I cavi tight pack, noti anche come cavi di distribuzione, sono caratterizzati dalla presenza di tutte le fibre tamponate sotto un'unica guaina con elementi di resistenza per le installazioni da involucro a involucro e conduit under grade. Il cavo in fibra breakout o cavo fan out è applicabile per applicazioni da dispositivo a dispositivo con vantaggi di robustezza e durata. La struttura a cordoncino o a cerniera è spesso utilizzata per la realizzazione di cavi patch ottici e brevi tratte di breakout. La costruzione a tubo sciolto è invece uno standard Telco utilizzato nell'industria delle telecomunicazioni.

Interno vs. Esterno

La scelta dipende in larga misura dall'applicazione. La differenza principale tra i cavi in fibra per interni e per esterni è la funzione di blocco dell'acqua. I cavi per esterni sono progettati per proteggere le fibre da anni di esposizione all'umidità. Tuttavia, al giorno d'oggi esistono cavi con caratteristiche esterne e interne che bloccano l'acqua. Ad esempio, in un ambiente campus, è possibile ottenere cavi con due guaine: una esterna in PE che resiste all'umidità e una interna in PVC classificata UL per la resistenza al fuoco.

Conteggio delle Fibre

Sia i cavi in fibra per interni che quelli per esterni hanno una vasta scelta di fibre che vanno da 4 a 144 fibre. Se la vostra richiesta di fibre supera questo intervallo, potete personalizzare il numero di fibre per il cavo ottico da interno o da esterno. A meno che non si stiano realizzando cavi patch in fibra o si stia collegando un semplice collegamento con due fibre, si consiglia vivamente di procurarsi delle fibre di riserva.

Conclusione

La fibra ottica fornisce una connessione Internet veloce, costante e stabile che consente di trasmettere una grande quantità di dati su distanze incredibili. Poiché le richieste di dati diventano enormi, il cablaggio in fibra ottica è la strada da percorrere per garantire la flessibilità e la stabilità della rete.