Fiber Optik

Fiber optik atau 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. 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 serat optik sangat tinggi sehingga sangat bagus digunakan sebagai saluran komunikasi. 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. 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.

Sistem Komunikasi Serat Optik (SKSO)

Berdasarkan penggunaannya maka SKSO dibagi atas beberapa generasi yaitu:

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 peranti 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.

Kelebihan Serat Optik

Dalam penggunaan serat optik ini, terdapat beberapa keuntungan antara lain:^[3]

1. 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.
2. Biaya pemasangan dan pengoperasian yang rendah serta tingkat keamanan yang lebih tinggi.
3. Ukuran kecil dan ringan, sehingga hemat pemakaian ruang.
4. Imun, kekebalan terhadap gangguan elektromagnetik dan gangguan gelombang radio.
5. Non-Penghantar, tidak ada tenaga listrik dan percikan api.
6. Tidak berkarat.

Jenis-jenis Kabel Fiber Optik

Berdasarkan mode transmisinya, teknologi fiber optik menggunakan dua jenis kabel, yaitu:

1. Fiber Optik Mode Tunggal (Single Mode)
   
   Sesuai namanya, jenis kabel fiber optik ini memiliki transmisi tunggal, jadi hanya bisa mentransmisikan cahaya melalui satu inti dalam satu waktu. Fiber optik mode tunggal ini memiliki kabel berukuran sangat kecil, yaitu sekitar 9 mikrometer. Biasanya kabel ini digunakan untuk menyebarkan cahaya dari sinar inframerah, yang memiliki gelombang cahaya sepanjang 1300 hingga 1500 nanometer.
   
   
2. Fiber Optik Mode Multi (Multi Mode)
   
   Fiber optik mode multi adalah kebalikan dari fiber optik mode tunggal, yaitu memiliki inti yang lebih besar, dengan ukuran kurang lebih 625 mikrometer. Ukurannya yang lebih besar membuat fiber optik mode multi bisa mentransmisikan banyak cahaya dalam satu waktu / secara bersamaan. Karena kapasitasnya yang besar, jenis kabel ini sering digunakan untuk tujuan komersil, untuk mengakomodasi pengguna yang jumlahnya juga banyak. Berbeda dengan fiber optik mode tunggal, jenis kabel ini bisa mengirimkan sinar infrared dengan panjang gelombang 850 hingga 1300 nanometer.

Tipe Kabel Fiber Optik 

Tipe Kabel Fiber Optik yang jamak digunakan adalah sebagai berikut:

• Armored Cable
• Simplex Cable
• Zipcord Cable
• Low Smoke Zero Halogen
• Hybrid & Composite Cable
• Aerial Cable/Self-Supporting
• Breakout Cable
• Tight Buffer

Cara Kerja Fiber Optik

Jika kabel biasa menggunakan arus listrik untuk menyebarkan data, maka fiber optik menggunakan aliran cahaya. Aliran cahaya yang digunakan tersebut adalah hasil konversi dari aliran listrik, jadi tidak akan terganggu oleh gangguan elektromagnetik sama sekali. Selanjutnya, fiber optik memanfaatkan serat kaca demi mendapatkan refleksi cahaya yang tinggi sehingga semua data bisa disebarkan/ditransmisikan dengan kecepatan optimal. Refleksi tersebut berasal dari cahaya yang berada pada serat kaca dengan sudut rendah.

Pada prosesnya, efisiensi fiber optik dipengaruhi oleh kemurnian bahannya, semakin murni gelasnya maka penyerapan cahaya juga semakin sedikit. Karena sedikit, maka pantulan/refleksi cahaya yang didapatkan akan tinggi, sehingga transmisi data juga akan berkecepatan tinggi.

Alat-Alat Fiber Optik

1. Fusion Splicer

Fusion splicer atau sering dikenal sebagai alat untuk menyambungkan serat optik ini merupakan salah satu alat yang digunakan untuk menyambungkan sebuah core serat optik, dimana serat tersebut terbuat / berbasis kaca, dan mengimplementasikan suatu daya listrik yang telah dirubah menjadi sebuah media sinar berbentuk laser.

2. Stripper Atau Miller

Sama seperti kabel - kabel yang lain, salah satunya seperti kabel coaxial dan UTP, kabel fiber optic juga memerlukan alat ini. Alat ini berfungsi sebagai media untuk memotong dan mengupas kulit  dan daging kabel.

3. Cleaver

Cleaver Tools ini mempunyai fungsi untuk memotong core yang kulit kabel optic-nya sudah dikupas, perlu kalian ketahui juga bahwa pemotongan core ini wajib menggunakan alat khusus ini, karena pada serat kacanya akan terpotong dengan rapih. Jika proses ini berhasil dilakukan dengan baik maka tahapan selanjutnya, kalian bisa teruskan ke tahap Jointing

4. Optical Power Meter (OPM)

Alat yang satu ini nmemiliki fungsi untuk mengetahui seberapa kuat daya dari signal cahaya yang sudah masuk, OPM ini juga mempunyai interface FC yang langsung berhubungan dengan pathcore FC.

5. Optical Time Domain Reflectometer (RTDR)

OTDR merupakan salah satu alat yang digunakan untuk mendeteksi komunitas atau himpunan suatu kabel serat ptik dalam jarak tempuh tertentu, sehingga dengan adanya alat ini diharapkan mampu menghasilkan jarak dari dua sisi yang merupakan ukuran  gangguan yang terjadi. Sehingga untuk melakukan troubleshooting dapat dilakukan dengan baik, karena akan sangat mudah menentukan suatu letak lokasi gangguan yang tengah terjadi. Alat OTDR ini sendiri biasanya digunakan untuk melakukan pendeteksian Kabel Crack, Putusnya core yang belum diketahui letaknya, Putusnya kabel atau juga untuk melakukan bending

6. Light Source

Pada dasarnya, alat yang satu ini mempunyai fungsi untuk memberikan suatu signal untuk jalur yang akan dilaluinya, misalnya untuk mengukur suatu redaman jalur atu end to end dimana Light Source ini akan berfungsi sebagai media yang memberi signal-nya.

9. Bit Error Rate Test

Alat ini berfungsi sebagai pengecek koneksi jaringan TDM (Time Divisio Multipleksi) yang mana jaringan TDM aplikasinya yaitu layanan Clear Channel yang sedang coba di uraikan penulis. Secara spesifiknya BER TES untuk mengecek dan mengetahui TX atau RX yang error, melalui pengiriman paket dan lupa

(sumber: id.wikipedia.org & kompas.com)