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TECNOLOGIA/ In arrivo le nuove fibre ottiche con un “cuore” a semiconduttori

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Le fibre ottiche sono entrate ormai da tempo a far parte della tecnologia delle telecomunicazioni su grandi distanze. Il vasto impiego ha reso la loro utilità e versatilità ben nota anche a un pubblico di non esperti del settore. Tuttavia, una tecnologia che appare così ben consolidata non esclude, e anzi stimola, ulteriori ricerche rivolte allo sviluppo di fibre basate su nuovi materiali, in particolare semiconduttori, come è il caso del recente studio qui presentato.

Su cosa si basa la tecnologia odierna e come può essere superata con l’utilizzo di materiali semiconduttori? In pratica, attualmente le fibre ottiche sono fibre di vetro silicato a forma di cilindro molto sottile (con un diametro ben inferiore a un millimetro) in cui la luce recante il segnale da trasmettere è convogliata per lunghe distanze grazie al fenomeno della riflessione totale. In breve, la luce viaggia attraverso la zona centrale del cilindro, detta core, che possiede un indice di rifrazione superiore rispetto a quello della zona esterna chiamata cladding.

Quando un raggio luminoso entra nella fibra e incide sulla zona di separazione fra core e cladding con un angolo inferiore a un dato “angolo limite”, viene completamente riflesso e pertanto non è in grado di uscire dalla fibra. Il raggio viaggia quindi restando confinato all’interno della fibra, effettuando cammini obliqui e successive riflessioni totali. Il cambiamento di indice di rifrazione viene ottenuto tramite “drogaggio” (questo è il termine usato nel gergo dei crescitori di materiali), ovvero un arricchimento del vetro con elementi particolari, per esempio il germanio per il core e il boro per il cladding.

La tecnologia delle fibre ottiche di vetrose è pertanto ben consolidata. Essa presenta tuttavia alcune limitazioni, come, per esempio, la difficoltà di trasmettere segnali con lunghezze d’onda appartenenti ad alcune zone della regione dell’infrarosso, a causa della presenza di impurezze molto difficilmente rimuovibili dal vetro.



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