Fiber Optic (Serat Optic)
Perkembangan teknologi serat optik saat ini, telah dapat menghasilkan pelemahan (attenuation) kurang dari 20 decibels (dB)/km. Dengan lebar jalur (bandwidth) yang besar sehingga kemampuan dalam mentransmisikan data menjadi lebih banyak dan cepat dibandingan dengan penggunaan kabel konvensional. Dengan demikian serat optik sangat cocok digunakan terutama dalam aplikasi sistem telekomunikasi[2]. Pada prinsipnya serat optik memantulkan dan membiaskan sejumlah cahaya yang merambat didalamnya.
Efisiensi dari serat optik ditentukan oleh kemurnian dari bahan penyusun gelas/kaca. Semakin murni bahan gelas, semakin sedikit cahaya yang diserap oleh serat optik.
Perkembangannya
1. Generasi pertama (mulai 1975)
Sistem masih sederhana dan menjadi dasar bagi sistem generasi berikutnya, terdiri dari : alat encoding : mengubah input (misal suara) menjadi sinyal listrik transmitter : mengubah sinyal listrik menjadi sinyal gelombang, berupa LED dengan panjang gelombang 0,87 mm. serat silika : sebagai penghantar sinyal gelombang repeater : sebagai penguat gelombang yang melemah di perjalanan receiver : mengubah sinyal gelombang menjadi sinyal listrik, berupa fotodetektor alat decoding : mengubah sinyal listrik menjadi output (misal suara) Repeater bekerja melalui beberapa tahap, mula-mula ia mengubah sinyal gelombang yang sudah melemah menjadi sinyal listrik, kemudian diperkuat dan diubah kembali menjadi sinyal gelombang. Generasi pertama ini pada tahun 1978 dapat mencapai kapasitas transmisi sebesar 10 Gb.km/s.2. Generasi kedua (mulai 1981)
Untuk mengurangi efek dispersi, ukuran teras serat diperkecil agar menjadi tipe mode tunggal. Indeks bias kulit dibuat sedekat-dekatnya dengan indeks bias teras. Dengan sendirinya transmitter juga diganti dengan diode laser, panjang gelombang yang dipancarkannya 1,3 mm. Dengan modifikasi ini generasi kedua mampu mencapai kapasitas transmisi 100 Gb.km/s, 10 kali lipat lebih besar daripada generasi pertama.3. Generasi ketiga (mulai 1982)
Terjadi penyempurnaan pembuatan serat silika dan pembuatan chip diode laser berpanjang gelombang 1,55 mm. Kemurnian bahan silika ditingkatkan sehingga transparansinya dapat dibuat untuk panjang gelombang sekitar 1,2 mm sampai 1,6 mm. Penyempurnaan ini meningkatkan kapasitas transmisi menjadi beberapa ratus Gb.km/s.4. Generasi keempat (mulai 1984)
Dimulainya riset dan pengembangan sistem koheren, modulasinya yang dipakai bukan modulasi intensitas melainkan modulasi frekuensi, sehingga sinyal yang sudah lemah intensitasnya masih dapat dideteksi. Maka jarak yang dapat ditempuh, juga kapasitas transmisinya, ikut membesar. Pada tahun 1984 kapasitasnya sudah dapat menyamai kapasitas sistem deteksi langsung. Sayang, generasi ini terhambat perkembangannya karena teknologi piranti sumber dan deteksi modulasi frekuensi masih jauh tertinggal. Tetapi tidak dapat disangkal bahwa sistem koheren ini punya potensi untuk maju pesat pada masa-masa yang akan datang.5. Generasi kelima (mulai 1989)
Pada generasi ini dikembangkan suatu penguat optik yang menggantikan fungsi repeater pada generasi-generasi sebelumnya. Sebuah penguat optik terdiri dari sebuah diode laser InGaAsP (panjang gelombang 1,48 mm) dan sejumlah serat optik dengan doping erbium (Er) di terasnya. Pada saat serat ini disinari diode lasernya, atom-atom erbium di dalamnya akan tereksitasi dan membuat inversi populasi*, sehingga bila ada sinyal lemah masuk penguat dan lewat di dalam serat, atom-atom itu akan serentak mengadakan deeksitasi yang disebut emisi terangsang (stimulated emission) Einstein. Akibatnya sinyal yang sudah melemah akan diperkuat kembali oleh emisi ini dan diteruskan keluar penguat. Keunggulan penguat optik ini terhadap repeater adalah tidak terjadinya gangguan terhadap perjalanan sinyal gelombang, sinyal gelombang tidak perlu diubah jadi listrik dulu dan seterusnya seperti yang terjadi pada repeater. Dengan adanya penguat optik ini kapasitas transmisi melonjak hebat sekali. Pada awal pengembangannya hanya dicapai 400 Gb.km/s, tetapi setahun kemudian kapasitas transmisi sudah menembus harga 50 ribu Gb.km/s.6. Generasi keenam
Pada tahun 1988 Linn F. Mollenauer memelopori sistem komunikasi soliton. Soliton adalah pulsa gelombang yang terdiri dari banyak komponen panjang gelombang. Komponen-komponennya memiliki panjang gelombang yang berbeda hanya sedikit, dan juga bervariasi dalam intensitasnya. Panjang soliton hanya 10-12 detik dan dapat dibagi menjadi beberapa komponen yang saling berdekatan, sehingga sinyal-sinyal yang berupa soliton merupakan informasi yang terdiri dari beberapa saluran sekaligus (wavelength division multiplexing). Eksperimen menunjukkan bahwa soliton minimal dapat membawa 5 saluran yang masing-masing membawa informasi dengan laju 5 Gb/s. Cacah saluran dapat dibuat menjadi dua kali lipat lebih banyak jika digunakan multiplexing polarisasi, karena setiap saluran memiliki dua polarisasi yang berbeda. Kapasitas transmisi yang telah diuji mencapai 35 ribu Gb.km/s.Cara kerja sistem soliton ini adalah efek Kerr, yaitu sinar-sinar yang panjang gelombangnya sama akan merambat dengan laju yang berbeda di dalam suatu bahan jika intensitasnya melebihi suatu harga batas. Efek ini kemudian digunakan untuk menetralisir efek dispersi, sehingga soliton tidak akan melebar pada waktu sampai di receiver. Hal ini sangat menguntungkan karena tingkat kesalahan yang ditimbulkannya amat kecil bahkan dapat diabaikan. Tampak bahwa penggabungan ciri beberapa generasi teknologi serat optik akan mampu menghasilkan suatu sistem komunikasi yang mendekati ideal, yaitu yang memiliki kapasitas transmisi yang sebesar-besarnya dengan tingkat kesalahan yang sekecil-kecilnya yang jelas, dunia komunikasi abad 21 mendatang tidak dapat dihindari lagi akan dirajai oleh teknologi serat optik.
Kelebihannya
- Lebar jalur besar dan kemampuan dalam membawa banyak data, dapat memuat kapasitas informasi yang 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
- Imun, kekebalan terhadap gangguan elektromagnetik dan gangguan gelombang radio
- Non-Penghantar, tidak ada tenaga listrik dan percikan api
- Tidak berkarat
Kelemahan
- Penyerapan (Absorption)
- Kehilangan cahaya yang disebabkan adanya kotoran dalam serat optik.
- Penyebaran (Scattering)
- Kehilangan radiasi (radiative losses)
Struktur
a. Core (Inti)
Berfungsi untuk menentukan cahaya perambat dari satu ujung ke ujung yang lain. Terbuat dari bahan kuarsa dengan kualitas yang sangat tinggi, merupakan bagian utama dari fiber optic karena terjadi permabatan cahaya di sini. Diameternya adalah 10-50(simbol(mu)m), ukuran core sangat mempengaruhi fiber optik.
b. Cladding (Lapisan)
Berfungsi sebagai cermin, yakni memantulkan cahaya agar dapat merambat ke ujung lainnya. Terbuat dari gelas dengan indexs bias lebih kecil dari core, merupakan selubung dari core, sangat mempengaruhi sudut kritis.
c. Coating (jaket)
Berfungsi sebagai pelindung mekanis dan tepat kode warna. Terbuat dari bahan plastic, berfungsi melindungi serat optic dari kerusakan.
Cara Kerja
Mungkin Anda sudah menangkap maksud dari fiber optik secara garis besar, yaitu media komunikasi data yang terbuat dari kaca. Pertanyaan selanjutnya adalah bagaimana sepotong kaca dapat memiliki kemampuan melewatkan data Anda? Apakah sepotong kaca dapat melewati pulsa-pulsa listrik? Atau dalam bentuk apa data Anda dibawa melalui sepotong kaca ini?Jika berhubungan dengan alat-alat optik, maka alat-alat tersebut akan erat sekali hubungannya dengan cahaya dan sistem pencahayaan. Jika serat optik yang digunakan sebagai media, maka yang akan lalu-lalang di dalamnya tidak lain dan tidak bukan adalah cahaya.
Seberkas cahaya akan digunakan sebagai pembawa informasi yang ingin Anda kirimkan. Cahaya informasi tersebut kemudian ditembakkan ke dalam media fiber optik dari tempat asalnya. Kemudian cahaya akan merambat sepanjang media kaca tersebut hingga akhirnya cahaya tadi tiba di lokasi tujuannya. Ketika cahaya tiba di lokasi tujuan, maka pengiriman informasi dan data secara teori telah berhasil dikirimkan dengan baik. Dengan demikian, maka terjadilah proses komunikasi di mana kedua ujung media dapat mengirim dan menerima informasi yang ingin disampaikan.
Sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/Serat_optik
http://efendybloger.blogspot.com/2012/11/Apa-itu-Fiber-Optik-dan-Bagaimana-Cara-Kerjanya.html
http://newsinfopedia.org/pengertian-kabel-fiber-optic.html
0 komentar:
Posting Komentar