La fibra ottica è la tecnologia del futuro. In Polonia, la più grande rete in fibra ottica appartiene ad Orange e la sua lunghezza supera i 100.000 chilometri. Da diversi anni, la domanda di servizi in fibra ottica è in costante crescita, quindi vale la pena di scoprire come funziona la fibra ottica, quali sono le sue tipologie e come si presenta la sua struttura. L'uso pratico della fibra ottica durante i lavori di installazione richiede maggiori conoscenze tecniche e precisione rispetto a quando si lavora con i doppini intrecciati standard.
Non hai mai usato la fibra ottica? Questo articolo fa al caso tuo!
Dopo aver letto saprai:
- quali sono i tipi e la costruzione dei cavi in fibra ottica
- quali sono i metodi di marcatura delle fibre ottiche e quali sono i sistemi di marcatura
Che cosa sta cercando?
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Tipi di fibre ottiche
Il mezzo trasmissivo in fibra ottica si basa sulla struttura modale, in cui il mezzo trasmissivo è la luce. Le fibre ottiche possono anche essere classificate in base alla geometria della fibra e alla distribuzione dell'indice di rifrazione. Sul mercato sono disponibili fibre ottiche monomodali e multimodali, che differiscono, tra le altre cose, per lo spessore del nucleo di vetro responsabile dei parametri di trasferimento delle informazioni.
Fibra monomodale
Le fibre ottiche monomodali sono costituite da un nucleo con un diametro di circa 9 +/- 2 µm, caratterizzato da una variazione a gradino dell'indice di rifrazione. Il rivestimento della fibra ottica è standardizzato e ha un diametro di 125 µm. Le fibre ottiche monomodali sono soggette a bassa dispersione intermodale, che causa piccole interferenze. Il percorso dell'onda luminosa è pressoché parallelo all'asse della fibra ottica, raggiungendo l'estremità della fibra nella modalità fondamentale.
Grazie alla possibilità di utilizzare più protocolli contemporaneamente, alla bassa attenuazione e al diametro ridotto del nucleo in cui viene trasmessa una sola modalità di luce, le fibre monomodali sono perfette per trasferire informazioni su lunghe distanze, anche fino a 120 km, senza la necessità di un ripetitore per rigenerare il segnale. Le fibre monomodali consentono la trasmissione del segnale in tecnologia xWDM (flusso a livello di Tb/s). Esistono quattro tipi fondamentali di fibre ottiche in fibra monomodale.
Tipi di fibre
| Tipo di fibra | Descrizione |
|---|---|
| G.552D (SM2) | Fibre con dispersione non spostata. Una delle fibre più diffuse con un raggio di curvatura standard di 30 mm. Adatta per trasmettere onde luminose di 1310-1550 nm. |
| G.657A1 (S7A1) | Fibre con raggio di curvatura ridotto di 2 volte. Si tratta di fibre con un raggio di curvatura ridotto di 2 volte rispetto alle fibre SM standard (15 mm). Sono compatibili con queste ultime. |
| G.657A2 (S7A2) | Fibre con raggio di curvatura ridotto di 3 volte. Si tratta di fibre con raggio di curvatura di 10 mm. Sono compatibili con le fibre monomodali SM2. |
| G.657B3 (S7B3) | Fibre con raggio di curvatura ridotto di 4 volte, fino a 7,5 mm. A causa del diametro del campo modale molto più piccolo, non sono compatibili con le fibre SM2 monomodali. |
Fibra ottica multimodale
Le fibre ottiche multimodali sono dotate di un nucleo molto più grande, il cui diametro misura 50 µm (i vecchi modelli OM1 misuravano addirittura 62,5 µm). Il diametro del loro rivestimento è standardizzato e, analogamente alle fibre ottiche monomodali, è il più delle volte di 125 µm. La trasmissione di un segnale della stessa lunghezza d'onda nelle fibre ottiche multimodali consiste nella sua dispersione tra più modi, la cui velocità rispetto alla guida d'onda può essere diversa, il che comporta una limitazione della velocità o della distanza di trasmissione.
Ciò è causato dalla distorsione dell'impulso d'onda. Le fibre ottiche multimodali consentono una trasmissione efficace del segnale fino a una distanza di circa 2 km (a seconda della qualità e della classe dell'apparecchiatura ottica). Oltre questa distanza, è necessario utilizzare ripetitori di segnale. Le fibre ottiche multimodali sono attualmente costituite da tre tipi fondamentali di fibre.
Tipi di fibre
| Tipo di fibra | Descrizione |
|---|---|
| OM4 50/125 flessibile | Le fibre OM4 vengono utilizzate con i moduli SFP e sono compatibili con i laser VCSEL da 850 nm. |
| OM3 50/125 flessibile | Le fibre OM3 sono soggette a dispersione, trasmettendo lunghezze d'onda di 850 e 1300 nm. Sono progettate per trasmissioni di breve durata (anche all'interno di un singolo edificio). |
| OM2 50/125 | Le fibre OM2, come la vecchia struttura delle fibre OM1, trasmettono lunghezze d'onda di 850 e 1300 nm e sono progettate per la trasmissione su brevi distanze. |
Costruzione di fibra ottica 
Le fibre ottiche sono costituite da tre elementi fondamentali: nucleo, rivestimento e guaina.
Nucleo in fibra ottica
Il nucleo di una fibra ottica è un elemento fondamentale che consente la trasmissione di un'onda luminosa. Il nucleo dei cavi in fibra ottica è costituito da materiali cristallini, come quarzo, vetro o polimeri.
Guaina in fibra ottica
Il rivestimento in fibra ottica costituisce la protezione più importante per il nucleo e agisce da barriera all'onda luminosa trasmessa, definendo la soglia di rifrazione.
Copertura in fibra ottica
La guaina in fibra ottica è lo strato più esterno del cavo. Questo elemento serve a proteggere l'interno della fibra ottica da danni meccanici e microfratture che potrebbero verificarsi durante l'installazione o il trasporto dei cavi. La guaina in fibra ottica è solitamente realizzata in polietilene, polivinilcloruro o poliammide, resistenti all'umidità, alle temperature estreme e ai raggi UV. È realizzata con una struttura multistrato, che ammortizza il cavo e consente un assorbimento più efficace dell'energia cinetica.
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Marcatura dei cavi in fibra ottica sulla guaina esterna
A causa dell'ampia varietà di tipologie, strutture e origini dei produttori di cavi in fibra ottica, è necessario utilizzare una nomenclatura appropriata per determinarne il tipo e i parametri. Il problema principale che complica la marcatura dei cavi in fibra ottica è l'utilizzo di tre diversi sistemi di marcatura.
In Polonia, come in Europa, il sistema più comunemente utilizzato per la marcatura dei cavi in fibra ottica è il sistema europeo, anche se in Polonia viene ancora utilizzato il sistema polacco.
Le marcature dei cavi in fibra ottica vengono applicate all'involucro esterno e il loro corretto riconoscimento e decodifica sono essenziali per la qualità della documentazione tecnica preparata, l'efficienza del processo di progettazione e la sicurezza e l'efficienza dei lavori di installazione.
La marcatura dei cavi in fibra ottica fornisce informazioni su: tipo di costruzione del cavo, tipo di sigillatura, tipo di materiali della guaina esterna, tipo e numero di fibre all'interno del cavo e parametri di resistenza del cavo. La marcatura viene applicata a intervalli di 1 metro. Inoltre, la guaina esterna del cavo in fibra ottica include il nome del produttore, la lunghezza dall'inizio della sezione (in metri) e simboli aggiuntivi relativi allo scopo del cavo.
Un problema significativo nella marcatura dei cavi in fibra ottica è la differenza tra la marcatura del produttore e quella adottata da un determinato sistema di nomenclatura, che spesso può essere fuorviante, confondendo progettista, appaltatore o investitore. Come affrontare questo problema? È necessario prestare sempre attenzione all'ordine di codifica, ricordando che in alcuni casi, alcuni simboli relativi alla struttura del cavo potrebbero mancare dalla marcatura.
Allo stesso modo, questo problema può essere risolto con altri tipi di cavi e fili. Consulta il nostro articolo.
Marcature dei cavi in fibra ottica
Sulla base delle norme, delle linee guida e dei requisiti vigenti, di seguito descriviamo la marcatura dei cavi in fibra ottica secondo la marcatura europea.
| Posizione del codice del cavo | Designazione (UE) | Descrizione |
|---|---|---|
| Scopo del cavo | ||
| 1 | ||
| E | esterno | |
| E | interno, esterno | |
| U, I/A | interno-esterno | |
| S | autosufficiente otto | |
| AGGIUNGERE | assiale autoportante | |
| Materiale del 1° e 2° guscio esterno | ||
| 2 e 3 | - | polietilene |
| E | polivinile | |
| Q | poliuretano | |
| V | poliammide | |
| N | senza alogeni non infiammabile | |
| Xz | polietilene con protezione dall'umidità | |
| Xn | polietilenenuovo non infiammabile | |
| Yn | cloruro di polivinile non infiammabile | |
| Simbolo del cavo | ||
| 4 | OTK | Opto-telecomunicazione |
| OTKG | Opto-Telecomunicazioni Minerarie | |
| Tipo di struttura | ||
| 5 | ||
| R | rosa | |
| D | gelatinoso tubulare | |
| S | con un tubo semi-stretto o stretto | |
| tm | con microtubo | |
| ts | tubolare con guarnizione a secco | |
| rs | rosetta con sigillo a secco | |
| TC | con tubo centrale | |
| Conduttività elettrica | ||
| 6 | ||
| D | dielettrico | |
| Rafforzamento | ||
| 7 | ||
| D | circuito rinforzato | |
| Armatura | ||
| 8 | ||
| Per | filo d'acciaio | |
| Piede | nastro ondulato in acciaio al carbonio | |
| Ftl | nastro di acciaio verniciato | |
| Cavo piatto | ||
| 9 | ||
| P | cavo piatto | |
| Tipo di fibra | ||
| 11 | ||
| J, Jm | Fibra monomodale con dispersione non spostata | |
| Giappone | Fibra SM con dispersione spostata | |
| Giovanni | Fibra SM con dispersione diversa da zero | |
| G | Fibra multimodale a gradiente | |
| Forza di tensione ammissibile | ||
| 12 | ||
| (numero) kN | ad esempio tensione 5kN | |
Ad esempio, secondo la nomenclatura europea, il cavo ottico A-YOTGKtm 8J significa che abbiamo a che fare con un cavo per esterni (A-), in cloruro di polivinile (Y), per optocomunicazione mineraria (OTG) con un microtubo (tm) con 8 fibre monomodali con dispersione non spostata.