Fibra ottica è un termine per qualsiasi tipo di condotto in plastica o vetro destinato a trasportare la luce. I principi alla base sono in realtà piuttosto vecchi, ma negli ultimi anni è diventata una tecnologia incredibilmente importante, poiché l’infrastruttura di comunicazione ha iniziato a utilizzare questa fibra per trasmettere dati a velocità estremamente elevate. Oltre alle comunicazioni in fibra ottica, tuttavia, ha una serie di applicazioni in medicina, prodotti di consumo e fisica.
Questo tipo di fibra offre una serie di vantaggi rispetto al filo metallico tradizionale, il più importante è che c’è una degradazione del segnale notevolmente inferiore. Inoltre, è immune alle interferenze elettromagnetiche, che possono ostacolare seriamente la trasmissione dei dati lungo i normali cavi metallici. Ciò aggiunge anche un’ulteriore misura di sicurezza, poiché la fibra ottica può sopravvivere a un impulso elettromagnetico che distruggerebbe i cavi metallici.
Il principio alla base della fibra ottica è abbastanza semplice: la fibra è rivestita per renderla completamente riflettente all’interno, in modo che quando la luce entra, rifletta senza perdere luce e trasmetta la fibra all’altra estremità. Questa idea di base, di guidare la luce per rifrazione, risale al 1840. All’inizio del XX secolo sono state sviluppate alcune applicazioni pratiche, in particolare l’uso di questa fibra in odontoiatria per illuminare l’interno della bocca.
Negli anni ‘1920, la stessa tecnologia di base veniva utilizzata per trasmettere immagini complete. Nel decennio successivo, la tecnologia è stata utilizzata praticamente per illuminare l’interno di un ambulatorio, consentendo un’operazione molto più precisa. Continua ad essere utilizzato in chirurgia, soprattutto per facilitare interventi chirurgici interni meno invasivi. La prima vera fibra ottica apparve negli anni Cinquanta, e alla fine del decennio erano in corso esperimenti con un tipo di fibra molto simile a quello utilizzato oggi, con fibre di vetro ricoperte da una guaina trasparente.
Negli anni ‘1970, la fibra ottica iniziò a essere raffinata, riducendo il rumore nel segnale. Questi perfezionamenti consentivano la possibilità che le fibre potessero essere utilizzate per trasmettere comunicazioni effettive su lunghe distanze. Ciò ha permesso di costruire enormi dorsali di comunicazione, che hanno gettato le basi per Internet. All’alba degli anni ‘1980, la General Electric creò un metodo con il quale si potevano allungare fili estremamente lunghi, fino a 25 miglia (40 km) alla volta, rendendo ancora più facile la costruzione di enormi dorsali.
A causa del suo basso livello di degradazione o attenuazione, la fibra ottica è ideale per le comunicazioni a lunga distanza. Mentre il filo metallico richiede l’installazione di ripetitori a brevi distanze, per assicurarsi che il segnale rimanga forte, le fibre ottiche possono essere allungate per lunghe distanze senza un ripetitore, riducendo drasticamente i costi. Inoltre, la fibra è in grado di trasportare molte più informazioni rispetto al filo metallico, il che la rende preferibile anche su brevi distanze, come quelle all’interno di una situazione di rete in un singolo edificio. Poiché la fibra non conduce elettricità allo stesso modo del filo metallico, è sicura da utilizzare in ambienti ad alta tensione in cui il cablaggio tradizionale potrebbe essere pericoloso.