ILLUMINARE CON LE FIBRE OTTICHE

  L'invenzione delle fibre ottiche si deve al ricercatore inglese Nardiner S. Kapany (1955). Molto utilizzate nel campo delle telecomunicazioni, sono impiegate anche in illuminotecnica.

  Sfruttando il principio della riflessione delle onde elettromagnetiche, la luce viene condotta da una fonte, all'interno di filamenti di materiali vetrosi o sintetici. Le fibre ottiche sono composte da un mantello esterno (cladding) e da un nucleo (core). Queste due superfici hanno un indice di rifrazione diverso, quindi la riflessione è totale e le onde vengono condotte a notevoli distanze.

  Teoricamente sono un mezzo di trasmissione perfetto, in pratica ci possono essere delle perdite di attenuazione dovute a:
-proprietà intrinseche del mezzo
-presenza di impurità all'interno del materiale
-perdite specifiche delle linee elettriche (per esempio: la riflessione viene mantenuta se l'angolo di riflessione è radente, se la fibra compie curve troppo brusche si hanno perdite).

  Le fibre ottiche in vetro hanno le dimensioni di 50 micron. I cavi costituiti da più fibre ottiche in vetro sono quindi flessibili. L'unità di misura delle fibre ottiche i vetro è la SIZE, che corrisponde alla superficie ottica di un cavo, che dipende dalla quantità di fibre ottiche che lo compongono, ed è proporzionale alla luce portata.

  Le fibre ottiche sintetiche sono più flessibili e hanno quindi diametro maggiore, 0,75 mm. L'unità di misura è espressa con un codice alfanumerico che indica se si tratta di Cavo Sintetico Monofibra (CSM) o se si tratta di Cavo Sintetico a Fascio (CSF), seguito dal diametro ottico del cavo, in mm. (per esempio CSM-3 o CSF-3,3)

  La fonte di luce è l'illuminatore, che può avere al suo interno una sorgente alogena, a ioduri metallici o a led. e al quale è collegato il fascio di fibre, (fino a 400 fibre). La posizione dell'illuminatore è la prima cosa da definire: deve essere di facile accesso per la sostituzione della sorgente luminosa, in un luogo areato e asciutto. A seconda dell'applicazione, si valuterà il tipo sorgente, e quindi di illuminatore, da utilizzare.

  Con un telecomando si può regolare l'illuminazione.

  Le fibre sono flessibili, immuni alle interferenze elettriche e alle condizioni atmosferiche, poco sensibili alla temperatura, leggere e sottilissime. Possono essere immerse in acqua, poiché la sorgente di luce è all'origine del fascio. Per avere cavi dimensioni maggiori si utilizzano più fibre. I vantaggi sono soprattutto quelli legati alla possibilità di illuminare posti difficilmente raggiungibili, e soprattutto di trasportare la luce in percorsi non rettilinei. La manutenzione è semplice e si riduce alla sosttituzione della sorgente luminosa, mentre le fibre ottiche non perdono capacità trasmissiva. Un vantaggio è anche quello di poter avere più punti luce con una sola sorgente. Trasportano solo luce, non calore, per questo possono essere utilizzate anche con materiali che temono il calore, come generi alimentari o dipinti.

  Oltre che per il classico uso decorativo a cielo stellato, sono applicabili nella valorizzazione del patrimonio artistico, nei musei, nelle vetrine, nelle scenografie per lo spettacolo e il teatro, nella segnaletica o percorsi di sicurezza, in piscine, fontane, giardini.

  Per effetti decorativi tipo cielo stellato le fibre saranno fissate direttamente nel controsoffitto forato, per altri tipi di illuminazione le fibre potranno essere collegate a supporti fissi o orientabili o a faretti fissi o orientabili. Dove il loro uso non è puramente decorativo, occorrerà quantificare il numero di fibre adeguato ad ottenere i lux necessari.

  Sono disponibili cavi di fibre ottiche ad emissione laterale, per decorare o evidenziare, per esempio, percorsi, pareti esterne o interne, soffitti, pavimenti, gradini.

Possono essere cavi composti da fibre ottiche sintetiche (detti CTL), volutamente ritorti per ottenere un cladding lesionato che fa filtrare la luce lungo le fibre. I cavi sono protetti da una guaina in pvc trasparente.

Oppure possono essere monofibra con il cladding forato, in modo da illuminarsi uniformemente in lunghezza.

  E' possibile convogliare anche la luce solare, portandola nei locali dove non è possibile avere aperture dirette verso l'esterno. Con un sistema simile a quello dei lucernari tubolari (Solar Tube), la luce solare viene captata da pannelli posti sulla copertura (Skyport) e convogliata all'interno da fibre ottiche, da cui viene distribuita da speciali diffusori.

Fonti:

http://it.wikipedia.org/wiki/Fibra_ottica

http://www.dii.unisi.it/~benelli/scienze_della_comunicazione/dispense/2007_08/FibreOttiche.pdf

http://www.fort.it/fibra.html

http://www.arc1.uniroma1.it/saggio/didattica/Supporti/Moduli/ILLUMINAZ%20DIURNA.pdf