Cavo fibra ottica: trasporta alimentazione fino a 14 chilometri

Un cavo in fibra ottica può trasportare segnali luminosi ma, di base, non veicola energia. La fibra ottica funziona tramite la riflessione totale: quando un raggio di luce incide sulla superficie di un materiale, è in parte riflesso e in parte trasmesso. Nella fibra ottica, il raggio di luce è riflesso all’interno del nucleo della fibra, che è costituito da un materiale con un indice di rifrazione maggiore rispetto al mantello che lo circonda. Questo processo consente alla luce di propagarsi lungo il mezzo di comunicazione in fibra senza perdite di segnale.

I ricercatori di NTT (Nippon Telegraph and Telephone Corporation) e del Kitami Institute of Technology (parte del polo accademico della regione di Hokkaido, in Giappone) sono riusciti a  ottenere un risultato importante: utilizzando un cavo in fibra ottica, gli studiosi hanno trasferito oltre 1W insieme con i dati ad alta velocità a una distanza pari a 14 chilometri.

Per l’impresa, gli esperti di NTT hanno fatto uso della fibra ottica multicore (MCF) che, utilizzando la tecnica chiamata SDM (Space Division Multiplexing), permette di gestire più trasmissioni dati in contemporanea usando il medesimo mezzo trasmissivo.

Come funziona il cavo fibra ottica che trasporta anche energia

Nell’articolo incentrato sulla fibra ottica monomodale abbiamo visto cos’è e come funziona il trasferimento dei dati da un capo all’altro della comunicazione e ci siamo concentrati proprio sull’evoluzione rappresentata dalla fibra multicore. In quest’ultima viene mantenuta ferma la dimensione del rivestimento (coating) che va da 100 a 125 μm per aggiungere più “core” in fibra all’interno del cavo. La soluzione di NTT usa un rivestimento in vetro standard di 125 μm con un certo numero di singoli filamenti ottici (“core”) sfruttabile per vari scopi.

Poiché, per massimizzare l’erogazione di potenza, è necessario l’utilizzo di più core, i ricercatori di NTT si sono serviti di una sorgente luminosa con una lunghezza d’onda di 1.550 nm per tutti e quattro i nuclei ottici. Al fine della trasmissione dati, in due core è stato fatto uso di una lunghezza d’onda aggiuntiva di circa 1.310 nm: essa ha permesso il trasporto sia dei dati in downlink che quelli in uplink con una velocità pari a 10 Gbps.

Con la configurazione descritta, un singolo Watt di potenza è arrivato alla distanza di ben 14 chilometri usando il cavo in fibra ottica. Inoltre, il team di NTT ha raggiunto il record mondiale di 14W/km per un sistema di alimentazione ottica.

A cosa serve la soluzione messa a punto dai giapponesi di NTT

La tecnologia fotonica è al centro di molteplici innovazioni che si sono susseguite nel corso degli ultimi anni. L’esito della nuova ricerca si pone sullo stesso solco e apre la strada all’alimentazione di dispositivi su lunga distanza mediante cavi in fibra ottica.

Un po’ come avviene con la tecnologia PoE (Power-over-Ethernet), che sfrutta i cavi Ethernet per alimentare i dispositivi collegati a valle, la soluzione messa a punto da NTT potrebbe consentire il trasferimento dei dati insieme con l’energia per far funzionare dispositivi di piccole dimensioni che non potrebbero essere diversamente connessi alla rete elettrica.

Si pensi alle tante situazioni in cui non sono disponibili infrastrutture elettriche, all’alimentazione di piccoli dispositivi elettronici, alle configurazioni emergenziali figlie di blackout generalizzati.

NTT è una società giapponese che opera nel settore delle telecomunicazioni e dei servizi IT. Nel 2019, NTT ha acquisito la società di consulenza e servizi IT italiana Everis e ha creato NTT DATA, una società specializzata in consulenza e servizi IT. NTT DATA opera in oltre 50 Paesi in tutto il mondo e serve principalmente i mercati delle telecomunicazioni, dei servizi, delle multi-utility, finanziari, pubblici, manifatturieri e della sanità.

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