ELFICO - 6 - CYBER-OPTO-EL.FI.CO

Hai mai pensato a come la luce possa essere usata per trasmettere informazioni? Oggi, gran parte delle nostre comunicazioni - da un messaggio WhatsApp a un video su YouTube - viaggia alla velocità della luce dentro sottilissimi fili di vetro: le fibre ottiche. E se ti dicessimo che puoi costruire anche tu un sistema per farlo? Immagina di avere un file (un documento, un video, …) e di spedirlo con un sistema elettronico che invia un fascio di luce laser attraverso una lunga fibra ottica fino a un ricevitore, dove un microcontrollore - come Arduino - elabora il segnale e lo salva in un altro file. Cosa succede lungo il percorso? Il segnale rimane perfetto o si degrada? Con quale velocità riusciamo a trasferire il file? Siamo in grado di aprire e utilizzare il file ricevuto? Potresti sperimentare, con le tue mani, i principi fondamentali di ottica, elettronica e comunicazione digitale. Ma c’è di più: in questo percorso, non solo capirai come funziona la trasmissione ottica, ma scoprirai anche quanto sia importante ingegnerizzare un sistema affinché il segnale arrivi senza errori, senza distorsioni, anche in condizioni difficili.

Le attività che faremo comprendono discipline della fisica, dell’elettronica e delle telecomunicazioni, ovvero studieremo e sperimenteremo in pratica:

• i meccanismi di funzionamento dei laser per telecomunicazioni ottiche (fisica), e i dispositivi elettronici che li controllano per trasmettere l’informazione (elettronica digitale, programmazione);

• il funzionamento delle fibre ottiche (fisica);

• il funzionamento dei sensori che ricevono la luce dalla fibra, i fotodiodi (fisica), e l’insieme dei componenti elettronici che “elaborano” questo segnale (elettronica digitale, telecomunicazioni, programmazione).

Nella prima fase (IMPARO), studieremo i principi di funzionamento fondamentali.

Nella seconda parte (FACCIO), sperimenteremo in gruppi da 5-6 persone attività pratiche tra loro complementari: il contributo portato da ogni gruppo diventa parte integrante di quello svolto dagli altri gruppi per assemblare alla fine un sistema completo e funzionante. I gruppi studieranno:

• gruppo 1: la sorgente laser, con la relativa elettronica di controllo;

• gruppo 2: il ricevitore ottico, con la relativa elettronica di controllo;

• gruppo 3: la codifica e la decodifica dei dati trasmessi;

• gruppo 4: la fibra ottica e l’analisi della qualità dei dati lungo tutto il flusso.