Ingegneria del vetro – V.M. Sglavo – UNITN 2012 2 Fibre ottiche! n1 > n2 LD (diodo laser) LED (light-emitting diode) 1 voce umana ≈ 200 – 6000 Hz in un cavo coassiale (≈MHz): 1.0002 – 1.006 MHz frequenze “occupate” ≈ 0.6% in un laser He-Ne (4.738 1014 Hz): 4.738 1014 + 200 – 4.738 1014 + 6000 Hz frequenze “occupate” ≈ 1.5x10-9% Ceramics and Glasses, Engineered Materials Handbook, vol. 4, ASM international, USA, 2000! Ingegneria del vetro – V.M. Sglavo – UNITN 2012 riflessione / rifrazione Legge di Snell! n1 sinθ 2 = n2 sinθ1 se θ2 = π/2 # n2 & θcr = arcsin% ( $ n1 ' angolo critico! Ceramics and Glasses, Engineered Materials Handbook, vol. 4, ASM international, USA, 2000! Ingegneria del vetro – V.M. Sglavo – UNITN 2012 θA 2r! garantisce θ > θcr Δn < 1% sufficienti per guidare onde di luce angoli per cui può avvenire la propagazione = arccos[4 r n1/m λ] > θcr numero di modi = 2 π2 r2 [n12 – n22] / λ2! !(m, numero intero, “modo”)! apertura numerica = NA = [n12 – n22]0.5 = sin θA! Ceramics and Glasses, Engineered Materials Handbook, vol. 4, ASM international, USA, 2000! Ingegneria del vetro – V.M. Sglavo – UNITN 2012 Perdite di trasmissione! ⎛I ⎞ log10 ⎜ ⎟ ⎝ I0 ⎠ 4.343 ⎛ I ⎞ perdita[dB / km] = −10 =− ln⎜ ⎟ L L ⎝ I0 ⎠ ! Ceramics and Glasses, Engineered Materials Handbook, vol. 4, ASM international, USA, 2000! Ingegneria del vetro – V.M. Sglavo – UNITN 2012 Allargamento del segnale (pulse broadening)! 2R r = 30-80 µm (R = 60-150 µm)! n1-n2 = 0.014! segnale con elevata intensità! R = 10 µm! n1-n2 = 0.001! segnale con limitata intensità! Fundamentals of inorganic glasses, A.K. Varshneya, The Society of glass technology, UK, 2006! Ingegneria del vetro – V.M. Sglavo – UNITN 2012 Materiali e processi! processo OVD (outside vapour deposition) SiCl4 + O2 SiO2 + 2 Cl2! ! 2 H2O + 2 Cl2 4 HCl + O2 ! Ceramics and Glasses, Engineered Materials Handbook, vol. 4, ASM international, USA, 2000! Ingegneria del vetro – V.M. Sglavo – UNITN 2012 processo MCVD (modified chemical vapour deposition) Ceramics and Glasses, Engineered Materials Handbook, vol. 4, ASM international, USA, 2000! Ingegneria del vetro – V.M. Sglavo – UNITN 2012 tiratura delle fibre e rivestimento preforma! T ≈ 1800°C! Schott Guide to Glass, 2nd edition, Chapman & Hall, 1996! Ceramics and Glasses, Engineered Materials Handbook, vol. 4, ASM international, USA, 2000! Ingegneria del vetro – V.M. Sglavo – UNITN 2012