Re: LUCE e FIBRA OTTICA: Domande ai fisici o agli astronomi

From: Giovanni Piredda <pireddag_at_hotmail.com>
Date: Fri, 03 May 2002 04:26:09 GMT

On Mon, 22 Apr 2002 15:04:09 +0200, "Cetaceo" <leda83_at_interfree.it>
wrote:


>
>4) Un metro della migliore fibra ottica oggi realmente disponibile sul
>mercato ha un limite di banda (Mbps) intrinsecamente limitato o questo
>limite dipende esclusivamente dai "trasduttori" (trasmettitore e ricevitore
>del segnale luminoso) che applichiamo alle estremit�?

Ciao,
il limite di banda dipende da due cose:

- quale e' la banda di frequenze che la fibra riesce a trasportare,
che determina la frequenza vo la quale e' possibile campionare il
segnale estraendone informazioni utili;

- il rapporto tra segnale e rumore, che dice la precisione con cui si
puo' effettuare una misura per ogni punto di campionamento e quanti
bit quindi possono essere estratti da ogni misura.

Non conosco i dati esatti, ma per le fibre la banda di frequenze utile
e' almeno qualche THz.
Sarebbe molto di piu' (la frequenza della lice e' sull ordine delle
centinaia di THz, e se ci fosse la possibilita' di usare lo spettro
dal blu all'infrarosso la banda totale sarebbe enorme.
Le fibre pero' sono sufficientemente trasparenti solo in una regione
abbastanza ristretta dello spettro, centrata attorno alla lunghezza
d'onda di 1.55 micron (ricordo di aver letto che se l'acqua di mare
fosse tanto trasparente come una fibra ottica, si potrebbe vedere
tranquillamente il fondo dell'oceano: per quanto riguarda la
trasparenza delle fibre ottiche, molto non e' mai abbastanza). Inoltre
la propagazione della luce nelle fibre ottiche presenta il fenomeno
della dispersione, per il quale un impulso luminoso si deforma
allargandosi mentre si propaga; le fibre sono fatte in modo tale da
presentare un minmo di dispersione proprio a 1.55 micron, dove sono
trasparenti.

Per quanto riguarda il numero di bit che si ricevono in ogni singolo
campione, e' 1 (uno); cioe' si guarda solo se l'intensita' e' sopra o
sotto un certo livello di soglia.




>Se la banda fosse
>intrinsecamente limitata, quale sarebbe questo limite nel caso in cui
>usassimo i pi� veloci trasduttori oggi ipotizzabili con le leggi fisiche
>conosciute?

La banda non e' limitata dalla velocita' dei trasduttori: infatti si
possono raggiungere velocita' di trasmissione dei segnali centinaia di
volte maggiori della velocita' dei trasduttori.
Questo accade perche' ognuno dei trasduttori puo' essere accordato su
una lunghezza d'onda leggermente differente, e molto vicina, comunque,
ai fatidici 1.55 micron: infatti talmente vicina da restare dentro la
finestra "magica" di trasmissione; quello che c'e da capire e' che la
frequenza della luce e' enormemente maggiore della frequenza dei
segnali, quindi due frequenze di luce possono essere abbastanza
diverse da poter portare segnali diversi senza interferire fra loro ma
essere allo stesso tempo praticamente uguali per quanto riguarda il
modo in cui vengono trasmesse dalla fibra.
Si mandano quindi contemporaneamente nella fibra tanti segnali a
diversa frequenza e al ricevitore questi segnali possono esesre
separati e registrati ciascuno con il suo ricevitore separato.

La lunghezza della fibra e' un fattore che influenza la banda, perche'
piu' il segnale viaggai e piu' si degrada, ma non mi pare che la banda
debba esere inversamente proporzionale alla lunghezza.


>- E' corretto affermare che il limite di banda (se esiste) nella
>trasmissione una fibra ottica di lunghezza infinitesima con segnale luminoso
>� identico a quello di un doppino telefonico con segnale elettrico in quanto
>in entrambi i casi � infinito?


Per nulla: sono tutti e due limitati, e in maniera diversa.


          Giovanni
Received on Fri May 03 2002 - 06:26:09 CEST