Che cos'è un circuito integrato ottico?
Un circuito integrato ottico (IC) è un circuito elettronico compatto, un chip o un microchip che elabora la luce direttamente per svolgere varie funzioni di comunicazione. I vantaggi dell'utilizzo di un circuito integrato ottico comprendono la maggiore velocità dati massima che può essere inviata su un collegamento ottico rispetto ad altri mezzi e la libertà da danni dovuti a interferenze naturali e artificiali ed energie transitorie. Queste energie comprendono le emissioni elettromagnetiche e le scariche elettrostatiche dalle nuvole osservate come fulmini e viste come impulsi elettromagnetici (EMP) dai circuiti elettrici ed elettronici.
Il circuito integrato ottico utilizza vari tipi di componenti elettronici come semiconduttori che fungono da sorgenti ottiche, modulatori ottici e rivelatori ottici. L'intensità della luce proveniente da una sorgente ottica può essere controllata per portare il messaggio all'estremità lontana di un cavo ottico. Per trasportare un segnale analogico, l'intensità della luce inviata può essere variata in proporzione al livello istantaneo del segnale analogico. Ad esempio, negli estensori di copertura radio che rendono disponibili i segnali radio in spazi ristretti come diversi livelli di seminterrato sotto il livello del suolo, un sistema radio può fornire una versione ottica dei segnali radio che può essere inviata a diversi chilometri tramite un cavo ottico.
I sistemi che supportano le comunicazioni tramite telefoni cellulari utilizzano varie apparecchiature di comunicazione digitali a banda larga, che possono essere basate su filo, wireless o fibra. Il circuito integrato ottico viene solitamente utilizzato per comunicazioni basate su fibra che utilizzano fibre a modalità singola o multi-modalità. Invece di un singolo segnale ottico, le fibre multimodali utilizzano due o più segnali ottici sulla stessa fibra ottica. Le fibre ottiche sono in realtà costituite da un materiale di vetro leggermente flessibile che consente alla luce di attraversare con perdite molto ridotte. Questa caratteristica rende le comunicazioni in fibra ottica ideali per lunghi cavi, in molte posizioni controllate.
Il circuito integrato ottico viene utilizzato per apparecchiature di comunicazione dati per computer e altri dispositivi digitali. Per velocità di trasmissione dati fino a qualche centinaio di milioni di bit al secondo (mbps), i mezzi di comunicazione via cavo e wireless possono essere pratici, ma per velocità più elevate la comunicazione tra nodi è più pratica con le comunicazioni di dati ottici ad alta velocità. Ad esempio, molti switch LAN (Local Area Network) sono interconnessi con collegamenti in fibra ottica. Il bit error rate (BER) per i collegamenti in fibra ottica è il più basso tra le possibili opzioni disponibili.
I collegamenti radio wireless potrebbero verificarsi sbiadimento del segnale e interferenze che possono portare a un aumento del BER. I cavi possono subire un degrado del segnale a causa dell'accoppiamento indesiderato tra segnali in cavi separati, un evento chiamato crosstalk. I collegamenti in fibra ottica sono privi di interferenze e diafonia. L'attrezzatura per i collegamenti in fibra ottica, tuttavia, può essere più costosa.