Fibra ottica o componenti metallici? Lo spiega PEI-Genesis. L’introduzione della tecnologia della fibra ottica ha fatto progredire il modo in cui forniamo energia e comunichiamo digitalmente, ma come si colloca rispetto ai materiali di cablaggio tradizionali, ed è un’opzione sostenibile?
Mark Baptista, ingegnere applicativo interno presso lo specialista di connettori elettrici PEI-Genesis, spiega le differenze tra i componenti in fibra ottica e quelli in metallo nei cavi e nei connettori e come utilizzarli in modo efficiente nelle applicazioni in evoluzione.
“Quando si sceglie un connettore o un cavo per la propria applicazione, si possono prendere in considerazione sia la fibra ottica che il metallo, in base alle esigenze specifiche. Con ogni tipo di connettore possiamo confrontare prestazioni, costi, durata e applicazione per stabilire quale sia l’opzione più efficiente”, dice Mark Baptista.
Costo e velocità
“Tradizionalmente, il cablaggio metallico funziona trasmettendo la corrente elettrica da un luogo all’altro utilizzando il metallo come conduttore. Il rame e l’alluminio sono comunemente presenti nei cavi e nei connettori e fungono da eccellenti conduttori grazie ai livelli di resistenza più bassi”, prosegue Baptista.
“In alternativa, i cavi in fibra ottica utilizzano la luce per trasmettere i dati. Gli impulsi di luce scorrono attraverso le fibre di vetro del cavo e forniscono energia. La maggiore larghezza di banda consente una trasmissione più rapida dei dati e questo li rende adatti ai sistemi ad alta velocità di trasmissione”, spiega Baptista.
“È la velocità a distinguere la fibra ottica dalle sue controparti metalliche. I cavi e i connettori in fibra ottica sono in grado di trasferire dati a una media di un gigabyte al secondo (GBPS), arrivando potenzialmente a diversi terabyte al secondo (TBPS) in alcune applicazioni”, continua Baptista.
“Le velocità di trasferimento della fibra possono dipendere dai suoi canali ottici, singoli o multimodali. Quando si parla di velocità, i componenti metallici tradizionali presentano un ritardo e raggiungono a malapena i livelli di GBPS. Il fatto di raggiungere velocità inferiori li rende meno compatibili con le applicazioni ad alto trasferimento di dati”, aggiunge Baptista.
“Tuttavia, a fronte di un costo inferiore rispetto alla fibra ottica, che è da due a quattro volte più costosa in termini di costi iniziali, sono più adatti per applicazioni a breve termine in cui le alte velocità sono meno cruciali”, sottolinea Baptista.
Il costo non è l’unica qualità che contribuisce all’idoneità a breve termine del metallo. Se da un lato è più economico installare e mantenere i cavi con componenti metallici, dall’altro la durata compromessa è il prezzo da pagare con queste installazioni.
Superare le interferenze
“Materiali come il rame sono resistenti alla corrosione, ma possono essere soggetti a interferenze elettromagnetiche (EMI), ovvero quando fattori ambientali interferiscono con il campo magnetico del cablaggio. Questo li rende meno adatti ad applicazioni in ambienti difficili, dove la fibra brilla per la sua resistenza alle EMI”, riprende Baptista.
“L’uso della luce da parte delle fibre ottiche le rende immuni alle EMI. Un’anima di vetro o plastica al posto del metallo consente il trasferimento dei dati attraverso la rifrazione della luce anziché della corrente, eliminando la possibilità di EMI”, evidenzia Baptista.
“La resistenza alle EMI nei cablaggi in fibra ottica è utilizzata in modo particolarmente efficiente in settori come quello militare e aerospaziale, dove la durata è fondamentale. I veicoli militari, ad esempio, sono spesso esposti a quantità estreme di polvere, acqua, vento e calore”, dice ancora Baptista.
“Sia i cavi metallici che quelli in fibra ottica possono essere opzioni durevoli, in quanto entrambi possono essere progettati per soddisfare classificazioni IP (Ingress Protection) fino a IP67. Per quanto riguarda l’omogeneità, la fibra ottica può essere la scelta più adatta in quanto spesso è progettata all’origine con gradi di protezione IP più elevati, mentre è spesso ricercata e specificata nella progettazione dei cavi metallici”, continua Baptista.
Connettori in fibra ottica
Il connettore in fibra ottica a fascio espanso Fibreco MAXI fornito da PEI Genesis utilizza un canale ottico monomodale per una larghezza di banda superiore su grandi distanze e 16 canali ottici multimodali per velocità elevate su distanze più brevi, il che lo rende adatto ad applicazioni come i centri dati o le comunicazioni militari.
L’intera gamma di connettori a fascio espanso Fibreco è adatta ad applicazioni in ambienti difficili grazie alla sua durata. Questi connettori sono in grado di resistere da -40 °C a +85 °C quando sono in funzione e hanno una resistenza allo schiacciamento di 6,7 kN: entrambe le specifiche garantiscono le prestazioni in ambienti difficili.
“C’è un motivo per cui i metodi di cablaggio tradizionali sono così diffusi. Come soluzione quotidiana a breve termine, continuano a essere affidabili e convenienti in molti settori. Ma quando le aziende cercano di aumentare l’affidabilità di un’alimentazione sicura e ottimizzata, i connettori e i cavi in fibra ottica rappresentano un’opzione eccezionale per trasferimenti più rapidi anche negli ambienti più difficili”, conclude Mark Baptista.
