I cavi a nastro in fibra ottica potenziano la connettività di rete ad alta densità

Nelle odierne reti di comunicazione basate sui dati, dove ogni fibra ottica trasporta enormi quantità di informazioni, la gestione efficiente di queste fibre ad alta densità è diventata una sfida critica. La tecnologia a nastro di fibra emerge come una soluzione chiave a questa sfida, rivoluzionando il panorama della comunicazione ottica attraverso il suo design compatto e la connettività efficiente.

Il nastro di fibra, come suggerisce il nome, è costituito da più fibre ottiche disposte in parallelo e legate insieme con un rivestimento in acrilato condiviso (comunemente indicato come materiale matrice). Le configurazioni standard includono nastri con 2, 4, 6, 8, 10 o 12 fibre, con progetti emergenti che esplorano configurazioni a 16 fibre. Questa struttura compatta aumenta significativamente la densità di imballaggio all'interno dei cavi, ponendo le basi per reti ottiche a maggiore capacità e prestazioni superiori.

Il processo di fabbricazione avviene tipicamente in due fasi consecutive. Innanzitutto, ogni singola fibra riceve un sottile rivestimento polimerizzabile ai raggi UV per l'identificazione. Nella seconda fase, le fibre passano attraverso uno stampo dove ricevono il rivestimento in acrilato condiviso prima della polimerizzazione sotto la luce UV. Il prodotto finito è costituito da fibre di vetro circondate da più strati protettivi: rivestimento primario (sia primo che secondo strato), rivestimento colorato e materiale matrice del nastro.

Le fibre progettate per applicazioni a nastro richiedono rivestimenti primari e colorati appositamente formulati per soddisfare tutti i requisiti tecnici, tra cui la facile rimozione e separazione. Gli standard del settore continuano a evolversi verso la riduzione dei diametri nominali dei rivestimenti, con l'obiettivo di mantenere i diametri delle fibre vicini a 250 μm dopo la colorazione.

La storia delle applicazioni a nastro di fibra risale al 1977 con il progetto Chicago Lightwave di AT&T. Negli ultimi anni si è assistito a un rinnovato interesse poiché il numero di fibre dei cavi continua ad aumentare. Sebbene relativamente nuovo in Europa, diversi paesi hanno ora diversi anni di esperienza operativa con questa tecnologia.

I principali vantaggi dei nastri di fibra includono l'elevata densità di imballaggio dei cavi e la giunzione per fusione di massa. Tutte le fibre in un nastro possono essere rimosse contemporaneamente e tagliate in un'unica operazione, quindi giuntate insieme in un unico processo. In alternativa, i nastri di fibra possono essere terminati utilizzando connettori in stile MT.

Due tipi fondamentali di nastro dominano il mercato: struttura incapsulata e struttura bordata. Il design incapsulato offre una maggiore robustezza meccanica. Alcune applicazioni propongono persino l'utilizzo di nastri di fibra come cavi di interconnessione diretti senza ulteriori rivestimenti protettivi, ad esempio per il cablaggio del backplane del computer. Queste applicazioni possono richiedere proprietà meccaniche e standard di prova diversi rispetto ai progetti di cavi tradizionali.

Sebbene esistano nastri di fibra multimodali, questo articolo si concentra principalmente sulle applicazioni monomodali, che rappresentano la maggior parte delle attuali implementazioni di nastri di fibra.

I nastri di fibra hanno ottenuto un'ampia adozione grazie a tre vantaggi significativi:

• Elevata densità di imballaggio:La tecnologia consente un'integrazione densa delle fibre in spazi compatti, aumentando notevolmente la capacità dei cavi e l'efficienza della trasmissione, in particolare fondamentale per i data center e le reti metropolitane.
• Connettività efficiente:Le capacità di giunzione e connessione di massa riducono significativamente i tempi e i costi di installazione attraverso l'elaborazione simultanea di più fibre.
• Costo totale di proprietà ridotto:Sebbene i costi dei materiali possano superare leggermente le singole fibre, la tecnologia offre risparmi sostanziali in termini di installazione, manutenzione e gestione attraverso processi standardizzati e operazioni in blocco.

Il mercato offre due configurazioni principali di nastro, ciascuna adatta a diversi requisiti applicativi:

• Nastri incapsulati:Questi presentano un'incapsulamento completo delle fibre all'interno del materiale matrice, formando una struttura unificata con resistenza meccanica e resistenza ambientale superiori. Ideale per applicazioni impegnative come reti dorsali a lunga distanza e cavi sottomarini.
• Nastri bordati:Con l'incollaggio solo lungo i bordi delle fibre, questo design offre maggiore flessibilità e prestazioni di curvatura, rendendolo preferibile per ambienti con spazio limitato come data center e installazioni interne.

Per garantire l'affidabilità, i nastri di fibra vengono sottoposti a rigorosi test su diversi parametri chiave:

• Dimensioni geometriche:Il controllo preciso di larghezza, spessore e spaziatura delle fibre garantisce la corretta densità di imballaggio e la compatibilità con le interfacce di connessione.
• Proprietà meccaniche:I test valutano la resistenza alla trazione, le prestazioni di curvatura e la resistenza agli urti per garantire la durata in varie condizioni di sollecitazione.
• Prestazioni ottiche:Le misurazioni della perdita di inserzione, della perdita di ritorno e della dispersione del modo di polarizzazione verificano la qualità della trasmissione per applicazioni ad alta velocità.
• Resistenza ambientale:Le valutazioni della resistenza alla temperatura e all'umidità confermano la stabilità delle prestazioni in ambienti operativi difficili.

Con l'avanzare della tecnologia di comunicazione ottica, l'innovazione dei nastri di fibra continua su diversi fronti:

• Densità più elevate:Tecniche e materiali di produzione avanzati consentiranno un numero maggiore di fibre all'interno dello stesso ingombro.
• Fattori di forma più piccoli:Design compatti e diametri delle fibre ridotti supporteranno le tendenze di miniaturizzazione delle apparecchiature.
• Prestazioni migliorate:Materiali per fibre e rivestimenti migliorati offriranno minori perdite e maggiori capacità di larghezza di banda.
• Applicazioni ampliate:Un'adozione più ampia nei settori aerospaziale, medico e dell'automazione industriale guiderà un'ulteriore specializzazione.

Come pietra angolare della connettività ottica ad alta densità, la tecnologia a nastro di fibra svolge un ruolo sempre più vitale nelle moderne reti di comunicazione. L'innovazione continua promette di far progredire ulteriormente le capacità di comunicazione ottica, supportando lo sviluppo di un'infrastruttura digitale più veloce, più affidabile e intelligente per il futuro.