Serat optik adalah saluran transmisi atau sejenis kabel yang
terbuat dari kaca atau plastik yang sangat halus dan lebih kecil dari sehelai
rambut, dan dapat digunakan untuk mentransmisikan sinyal cahaya dari suatu
tempat ke tempat lain. Sumber cahaya yang digunakan biasanya adalah laser atau
LED.
Tujuan saya menulis artikel ini untuk mengetahui teknologi
kabel yang di gunakan pada saat ini dan berapa kecepatan transfernya & Menambah informasi bagi pembaca untuk paham
tentang fiber optik, Sehingga berharapkan agar pembaca lebih paham dan
"mungkin" ingin mempelajari tentang kabel fiber optik.
Fiber optik adalah saluran transmisi atau sejenis kabel yang
terbuat dari kaca atau plastik yang sangat halus dan lebih kecil dari sehelai
rambut, dan dapat digunakan untuk mentransmisikan sinya cahaya dari suatu
tempat ke tempay=t lain. SUmber cahaya yang digunakan biasanya adalah sinar
laser atau LED.
Kabel ini berdiameter kurang lebih 120 mikrometer. Cahaya
yang ada di dalam serat optik tidak keluar karena indeks bias dari kaca lebih
besar daripada indeks bias dari udara, karena laser mempunyai spektrum yang
sangat sempit. Kecepatan transmisi fiber optik sangat tinggi sehingga sangan
bagus di gunakan sebagai saluran komunikasi.
Perkembangan teknologi fiber optik saat ini, telah dapat
menghasilkan pelemahan (attenuation) kirang dari 20 desibel (dB)/km. Dengan
lebar jalur (bandwith) yang besar, maka mampu dalam mentransmisikan data
menjadi lebih banyak dan cepat dibandingkan dengan penggunaan kabel
konvensional. Dengan demikian fiber optik sangat cocok digunakan terutama dalam
aplikasi sistem telekomunikasi.
Sekitar 20 tahun yang lalu, kabel fiber optik telah
mengambil alih dan mengubah wajah teknologi industri telepon jarak jauh maupun
industri automasi dengan pengontrolan jarak jauh. Serat optik juga memberikan
peranan besar membuat internet dapat digunakan di seluruh dunia. Pada tahun
1997 fiber optik menghubungkan seluruh dunia. Fiber-Optic Link Around the Globe
(FLAG) menjadi jaringan kabel terpanjang di seluruh dunia yang menyediakan
insfratruktur untuk generasi internet terbaru.
Sejarah Fiber Optik
Penggunaan cahaya
sebagai pembawa informasi sebenarnya sudah banyak digunakan sejak zaman dahulu,
baru sekitar tahun 1930-an para ilmuwan Jerman mengawali eksperimen untuk
mentransmisikan cahaya melalui bahan yang bernama serat optik. Percobaan ini
juga masih tergolong cukup primitif karena hasil yang dicapai tidak bisa
langsung dimanfaatkan, namun harus melalui perkembangan dan penyempurnaan lebih
lanjut lagi. Perkembangan selanjutnya adalah ketika para ilmuawan Inggris pada
tahun 1958 mengusulkan prototipe serat optik yang sampai sekarang dipakai yaitu
yang terdiri atas gelas inti yang dibungkus oleh gelas lainnya. Sekitar awal
tahun 1960-an perubahan fantastis terjadi di Asia yaitu ketika para ilmuwan
Jepang berhasil membuat jenis serat optik yang mampu mentransmisikan gambar.
Di lain pihak
para ilmuwan selain mencoba untuk memandu cahaya melewati gelas (serat optik)
namun juga mencoba untuk ”menjinakkan” cahaya. Kerja keras itupun berhasil
ketika sekitar 1959 laser ditemukan. Laser beroperasi pada daerah frekuensi
tampak sekitar 1014 Hertz-15 Hertz atau ratusan ribu kali frekuensi gelombang
mikro.
Pada awalnya
peralatan penghasil sinar laser masih serba besar dan merepotkan. Selain tidak
efisien, ia baru dapat berfungsi pada suhu sangat rendah. Laser juga belum
terpancar lurus. Pada kondisi cahaya sangat cerah pun, pancarannya gampang
meliuk-liuk mengikuti kepadatan atmosfer. Waktu itu, sebuah pancaran laser
dalam jarak 1 km, bisa tiba di tujuan akhir pada banyak titik dengan simpangan
jarak hingga hitungan meter.
Sekitar tahun
60-an ditemukan serat optik yang kemurniannya sangat tinggi, kurang dari 1
bagian dalam sejuta. Dalam bahasa sehari-hari artinya serat yang sangat bening
dan tidak menghantar listrik ini sedemikian murninya, sehingga konon, seandainya
air laut itu semurni serat optik, dengan pencahayaan cukup mata normal akan
dapat menonton lalu-lalangnya penghuni dasar Samudera Pasifik.
Seperti halnya laser, serat optik pun harus melalui
tahap-tahap pengembangan awal. Sebagaimana medium transmisi cahaya, ia sangat
tidak efisien. Hingga tahun 1968 atau berselang dua tahun setelah serat optik
pertama kali diramalkan akan menjadi pemandu cahaya, tingkat atenuasi
(kehilangan)-nya masih 20 dB/km. Melalui pengembangan dalam teknologi material,
serat optik mengalami pemurnian, dehidran dan lain-lain. Secara perlahan tetapi
pasti atenuasinya mencapai tingkat di bawah 1 dB/km.
Kelebihan dan Kekurangan Fiber Optik
1. Kelebihan
- Bandwidth sangat besar dengan kecepatan transmisi mencapai gigabit-per detik dan menghantarkan informasi jarak jauh tanpa pengulangan
- Biaya pemasangan dan pengoperasian yang rendah serta tingkat keamanan yang lebih tinggi
- Ukuran kecil dan ringan, sehingga hemat pemakaian ruang
- Kebal terhadap gangguan elektromagnetik dan gangguan gelombang radio
- Tidak ada tenaga listrik dan percikan api
- Tidak berkarat
2. Kekurangan
- Beberapa faktor membatasi efektivitas kabel FO. Selain instalasinya yang mahal, sistem ini mungkin sinyalnya kurang kuat, hal ini disebabkan karena faktor fisik ataupun material.
- Dispersi dapat mempengaruhi volume informasi yang dapat diakomodasi.
- Tidak seperti halnya dengan kawat atau plastik, fiber juga lebih sulit untuk disambung.
- Sambungan akhir dari kabel fiberharus benar-benar akurat untuk menghindari transmisi yang tidak jelas.
Komponen
FO mahal dan membutuhkan biaya ekstra dalam pengaplikasian yang lebih spesifik.
Komponen - Komponen Fiber Optik
Sebuah sistem komunikasi
tentu tidak hanya didukung oleh satu dua komponen atau perangkat saja. Di
dalamnya pasti terdapat banyak sekali paduan komponen yang saling bekerja sama
satu dengan yang lainnya. Perpaduan dan kerja sama tersebut akan menghasilkan
banyak sekali manfaat bagi berlangsungnya transfer informasi. Dengan demikian,
jadilah sebuah sistem komunikasi.
Di dalamnya
terdapat proses modulasi agar sinyal-sinyl informasi yang sebenarnya dapat di
mungkinkan di bawa melalui udara. Dan setibanya di lokasi tujuan, proses
demodulasi akan terjadi untuk membuka informasi aslinya kembali. Jika berjalan
dalam jarak yang jauh maka penguat sinyal pasti di butuhkan.
Proses komunikasi
pada sistem fiber optik juga mengalami hal yang sama seperti sistem komunikasi
yang lainnya. Lima komponen utama dalam sistem komunikasi fiber optik adalah
sebagai berikut :
1. Cahaya Pembawa Informasi
Inilah sumber asal
muasal terjadinya sistem komunikasi fiber optik. Cahaya, komponen alam yang
memiliki banyak kelebihan ini dimanfaatkan dengan begitu pintarnya untuk
membawa data dengan kecepatan dan bandwith yang sangat tinggi. Semua kelebihan
dari cahaya seakan-akan dimanfaatkan di sini. Cahaya yang berkecapatan tinggi.
Semua kelebihan dari cahaya seakan-akan dimanfaatkan di sin. Cahaya yang
berkecepatan tinggi, cahaya yang kebal terhadap gangguan-gangguan, cahaya yang
mampu berjalan jauh, semuanya akan Anda rasakan dengan menggunakan media fiber
optik ini.
2. Optical Transmitter (Pemancar)
Optical Transmitter merupakan sebuah komponen yang bertugas
untuk mengirimkan sinyal-sinyal cahaya ke dalam media pembawanya. Di dalam
komponen ini terjadi proses mengubah sinyal2 elektronik analog maupun digital
menjadi sebuah bentuk sinyal2 cahaya. Sinyal inilah yang kemudian bertugas sebagai
sinyal korespondensi untuk data Anda. Optical Transmitter secara fisik sangat
dekat dengan media fiber optic pada penggunaanya. Dan bahkan optical
transmitter di lengkapi dengan sebuah lensa yang akan memfokuskan cahaya ke
dalam media fiber optik tersebut. Sumber cahaya dari komponen ini bisa
bermacam-macam.
Sumber cahaya yang
biasanya digunakan adalah LED atau solid laser dioda. Sumber cahaya yang
menggunakan LED lebih sedikit mengkonsumsi daya daripada laser. Namun sebagai
konsekuensinya, sinar yang di pancarkan oleh LED tidak dapat menempuh jarak
sejauh laser.
3. Kabel Fiber Optik
Komponen inilah
yang merupakan pemeran utama dalam sistem ini. Kabel fiber optik biasanya
terdiri dari satu atau lebih fiber optik yang akan bertugas untuk memandu
cahaya2 tadi dari lokasi asalnya hingga sampai ke tujuan. Kabel fiber optik
secara konstruksi hampir menyerupai kabel listrik hanya saja ada sedikit
tambahan proteksi untuk melindungi transmisi cahaya. Biasanya kabel fiber optik
juga bisa di sambung, namun dengan proses yang rumit. Proses penyambungan kabel
ini sering di sebut dengan istilah Splicing.
4. Optical Regenerator / Ampilifier / Repeater
Optical
regenerator atau dalam bahasa Indonesianya adalah penguat sinyal, sebenarnya
merupakan komponen yang tidak perlu ada ketika Anda menggunakan media fiber
optik dalam jarak dekat saja.
Sinyal cahayanya
yang Anda kirimkan baru akan mengalami degradasi dalam jarak kurang lebih 1 km.
Maka dari itu, jika Anda memang bermain dalam jarak jauh, komponen ini menjadi
komponen utama juga. Biasanya optical regenerator di sambungkan di
tengah-tengah media fiber optik untuk lebih menguatkan sinyal-sinyal yang
lemah.
5. Optical Receiver (Penerima)
Optical Receiver
mempunyai tugas untuk menangkap semua cahaya yang akan dikirimkan oleh optical
transmitter. Setelah cahaya di tangkap dari media fiber optik maka sinyal akan
di decode menjadi sinyal2 digital yang tidak lain adalah informasi yang
dikirimkan. Setelah di decode, sinyal listrik digital tadi dikirmkan ke sistem
pemrosesanya seperti misalnya ke televisi, ke perangkat komputer, ke telepon
dan ke banyak lagi perangkat digital lainnya. Biasanya optical receiver ini
adalah berupa sensor cahaya seperti photocell atau photodiode yang sangat peka
dan sensitif terhadap perubahan cahaya.
Struktur Kabel Fiber Optik
- Inti, Pada bagian inti jenis serat kaca berpernaruh pada kualitas dari kabel fiber optik itu sendiri. Diameter inti serat optik memiliki ukuran yang berbeda-beda, antara 2 μm hingga 50 μm. Lebih besar diameter inti serat kaca maka akan semaik baik pula kualitas dan kemampuan si fiber optik ini.
- Cladding, untuk bagian ini adalah komponen yang terbuat dari kaca dan memiliki fungsi sebagai pelindung inti fiber optik. Bagian ini sering disebut juga sebagai jaket Cladding dan untuk diameternya antara 5 μm – 250 μm. Selain sebagai pelindung inti, cladding juga berfungsi memancarkan cahaya dari luar kepada inti.
- Coating, lapisan ini juga sering disebut sebagai mantel, berbeda dengan inti dan cladding yang terbuat dari kaca, untuk lapisan ini terbuat dari bahan plastik. Fungsi dari mantel ini adalah untuk melindungi gangguan dari luar seperti lengkungan kabel dan kelembaban udara yang dapat mengakibatkan kerusakan pada lapisan dalam. Setiap mantel memiliki warna yang berbeda-beda, tujuannya agar dapat mempermudah penyusunan urutan core.
- Strength Member & Outer Jacket, Perlindungan utama berawal dari lapisan ini. lapisan strength member dan outer jacket merupakan lapisan terluar dari kabel fiber optik, fungsinya jelas untuk melindungi inti kabel fiber optik dari gangguan secara langsung.
Cara Kerja Fiber Optik
Pada prinsipnya
fiber optik memnatulkan dan membiaskan sejumlah cahaya yang merambatdi
dalamnya. Efisiensi dari serat optik di tentukan oleh kemurnian dari bahan
penyusun gelas/kaca. Semakin murni bahan gelas, semakin sedikit cahaya yang di
serap leh fiber optik.
Untuk mengirimkan percakapan2 telepon atau internet melalui
fiber optik, sinyal analog di rubah menjadi sinyal digital. Sebuah laser
transmitter pada salah satu ujung kabel melakukan on/off untuk megirimkan
setiap bit sinyal. System fiber optik modern dan single laser bisa
mentransmisikan jutaan bit/second. Atau bisa di katakan laser transmitter on
dan off jutaan kali/second. Sebuah kabel fiber optik terbuat dari serat kaca
murni, sehingga meski panjangnya berkilo-kilometer, cahaya masih dapat di
pancarkan dari ujung ke ujung lainnya.
Helai serat kaca tersebut didesain sangat halus,
ketebalannya kira2 sama dengan tebal rambut manusia. Helai serat kaca dilapisi
oleh 2 lapisan plastik dengan melapisi serat kaca dengan plastik, akan
didapatkan equivalen sebuah cermin disekitar serat kaca. Cermin ini
menghasilkan total internal reflection (refleksi total pada bagian dalam serat
kac).
Sama halnya ketika kita berada pada ruangan gelapdengan
sebuah jendela kaca, kemudian kita mengarahkan cahaya senter 90 derajat tegak
lurus dengan kaca, maka cahaya senter akan tembus ke luar ruangan. Akan tetapi
jika cahaya senter tersebut diarahkan ke kaca jendela dengan sudut yang rendah
(hampir paralel dengan cahaya aslinya), maka kaca tersebut akan berfungsi
menjadi cermin yang akan memantulkan cahaya senter ke dalam ruangan. Demikian
pula pada fiber optik, cahaya berjalan melalui serat kaca pada sudut yang
rendah.
Dapat disimpulkan
semakin berkembangnya zaman maka semakin banyak kebutuhan akan internet dan
kecepatan transfer data yang akan meningkat,
https://id.wikipedia.org/wiki/Serat_optik
Tags:
Teknologi