Fibre ottiche: funzionamento e applicazioni

Dall'astronomia alla medicina passando ovviamente per le telecomunicazioni fino all'arredamento: le fibre ottiche sono ormai insostituibili nella nostra vita quotidiana.

Funzionamento

Le fibre ottiche sono ormai una parte così comune di molte tecnologie che sfruttiamo ogni giorno che quasi le diamo per scontate, ma esse hanno in realtà una lunga storia che ci porta indietro fino alla metà degli anni Cinquanta, data alla quale molti fanno risalire l'invenzione della fibra ottica vera e propria, anche se gran parte dei concetti alla base del suo funzionamento esistevano già da tempo. Si tratta in pratica di filamenti di materiali vetrosi o polimerici trasparenti, in grado di condurre la luce. Semplificando al massimo la loro struttura, possiamo dire che a una estremità troviamo una sorgente luminosa, quale un diodo led o un laser, che emette luce a seguito di un impulso elettrico, all'altra estremità si trova un rivelatore che ritrasforma la luce in impulso elettrico.
Estrema flessibilità, immunità ai vari disturbi elettrici o alle condizioni atmosferiche, scarsa sensibilità alle variazioni di temperatura ed estrema leggerezza e minor costo rispetto a sistemi più primitivi quali i cavi in rame rappresentano solo alcune delle caratteristiche che hanno fatto emergere e vincere i cavi ottici sul mercato. Ma, ovviamente, il vantaggio principale è da cercarsi nel fatto che gli impulsi luminosi viaggiano per lunghe distanze senza attenuazioni apprezzabili grazie al fenomeno della riflessione totale. Scarse deformazioni e velocità della luce permettono quindi uno scambio di dati immenso a una rapidità inarrivabile.

Applicazioni

Queste fibre trovano impiego nei settori più diversi: dalla medicina all'arredamento fino all'astronomia. E proprio in medicina in sostanza sono nate le prime fibre ottiche verso metà anni Cinquanta come scrivevamo a inizio post: il primo gastroscopio a fibra ottica semi-flessibile fu brevettato nel 1956 e ora la fibra ottica viene impiegata per esempio in artroscopia per esaminare l'interno delle articolazioni ossee senza bisogno di operazioni invasive, ancora di più per poter controllare l'interno del cuore senza doverlo aprire chirurgicamente e ora moltissimi fibroscopi ed endoscopi sono realizzati con le più innovative fibre ottiche. Eppure, se ci pensiamo, non è poi passato tanto tempo da quando, negli anni Settanta, il grande pubblico conosceva questa invenzione più che altro per il suo uso nel campo dell'arredamento: chi fra voi non ha visto almeno una volta nella vita una di quelle lampade a filamenti simili a quella in figura? E anche nel campo dell'arredamento sono stati fatti passi da gigante: non più solo lampade ma intere superfici quali pareti e, nel suo impiego più spettacolare, soffitti. Con le fibre ottiche sarete in grado di trasformare il soffitto della vostra stanza in un cielo notturno stellato!