L UNITA D ITALIA: DAL FILO DEL TELEGRAFO ALL ETERE OTTICO

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1 Torino, 23 settembre 2011 L UNITA D ITALIA: DAL FILO DEL TELEGRAFO ALL ETERE OTTICO Telecom Italia / T.TG.TD.TIP Piergiorgio Pagnan

2 Il Telegrafo di Ilio (figurine Liebig 1897) Vicenda di stelle, tramonti e levate. Così monto la guardia all'avviso di luce, lama di fuoco che trasmette notizia da Troia, e squillo di conquista (Eschilo Agamennone) 2

3 2000 anni di scoperte 250 a.c Archimede e la riflessione Abu ibn Sahl e la rifrazione Willebrord Snel van Royen e la sua legge Fermat e il suo principio Augustin - Jean Fresnel e la diffrazione James C. Maxwell e le sue equazioni 3

4 La fontana di luce: Colladon e Tyndall La luce viene convogliata all interno del rivolo d acqua grazie al fenomeno della riflessione totale visto che l indice di rifrazione dell acqua è maggiore di quello dell aria John Tyndall, 1863 Tyndall Colladon 4

5 La fibra ottica Nel 1965, Charles K. Kao e George A. Hockam dimostrarono che l attenuazione delle fibre di vetro poteva essere ridotta da 1000 db/km a meno di 20 db/km. Cioè da volte/km a 100 volte/km Charles A. Kao è stato insignito del Nobel per la fisica nel 2009: For groundbreaking achievements concerning the trasmission of light in fibers for optical communications Attualmente l attenuazione è 0.2 db/km 0.05 volte/km 5

6 1970, le prime fibre ottiche commerciali 6

7 In Italia Nel 1976 si installa un primo cavo sperimentale nel cortile dello CSELT. Poi un primo cavo da 8 fibre lungo 4 km tra due centrali di Torino e le prime prove con segnali digitali a 34Mbit/s, 140Mbit/s e 565Mbit/s Tra il 1980 e il 1984 si mettono in servizio 5 impianti per un totale di 1200km di fibra Dal 1987 di decide di sospendere l installazione di cavi in rame nella rete di giunzione Oggi Telecom Italia dispone di 4,2 Milioni di km di fibra ottica tra lunga distanza e accesso 7

8 Il LASER Dicembre 1958: A. Schawlow e C. Townes pubblicano su Phys. Rev. un articolo che descrive la teoria dell emissione stimolata Maggio 1960: T. Maiman dello Hughes Research Labs costruisce il primo LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) Il Laser di Maiman 8

9 Att. db / km L UNITA D ITALIA: DAL FILO DEL TELEGRAFO ALL ETERE OTTICO Torino, 23 Settembre 2011 Ogni stagione ha il suo colore 1500 THz 750THz 450THz 200 nm 400nm 750nm Ultravioletto Visibile Infrarosso Radio 1260 nm 1625 nm 850 nm 1a finestra 1330 nm 2a finestra 1550 nm 3a finestra ,25 l 9

10 L Erbio e l Amplificatore Ottico Nel 1985 i laboratori Pirelli insieme alle università di Stanford e di Southampton scoprirono che il metallo Erbio godeva di due proprietà di rilievo: Un suo ossido si legava facilmente al vetro della fibra Se opportunamente stimolato emetteva radiazione luminosa nella regione di minima attenuazione della fibra (terza finestra) Nascono così gli EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier) Erbium 10

11 Il DWDM, Laser e filtri colorati! fibra ottica 11

12 Mettiamo tutto insieme Cavo in fibra ottica 12

13 Un db per anno 13

14 La lezione della Radio 830 m 560 Tbit/s 10 m Trasmissione multilivello Rivelazione coerente DSP MIMO 8 Tbit/s 14

15 Il nuovo Backbone Nazionale BZ BG k a l e i d o n TO BGC 8 MIM BSK MI AL TORTONA GE SV PC/A UDB 18 BORGHETTO TN TS PDS VR S.M VE TO CAMIN BOP MO 28 RIMINI AN PI FI PG PE CIVITAVECCHIA 66 RMI TERMOLI Ciascun nodo è un ROADM (Reconfigurable Optical Add Drop Multiplexer) Ciascun ramo è un sistema DWDM da 80 canali ciascuno a 40Gbit/s (100Gbit/s) La Maddalena 63 SS G. ARANCI Giglio RMS 42 POMEZIA NA 69 NOLA BA 51 TA CA CEP LAMEZIA/A 53 CZ ROADM ROADM without ADD/ DROP G.655 G.652 G.653 PA 58 MAZARA D.V CT 15

16 Il ROADM non di sola banda Milano Switch ottico TORINO Savona 1:3 Switch Ottico Alessandria Switch Ottico 16

17 L etere ottico mondiale 17

18 GRAZIE 18

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