FIBER OPTIK
Fiber
optik adalah sebuah saluran transmisi data, yang
terbuat dari helaian serat kaca atau plastik. Serat kaca ini sangat tipis dan
halus menyerupai rambut manusia.
Transmisi
data dapat terjadi karena fiber optik dapat mentramisikan gelombang cahaya, dan
data-data yang akan ditransmisikan dititipkan pada gelombang cahaya
tersebut. Cahaya ini tidak keluar dari serat kaca karena index bias kaca lebih
besar dari index bias udara, juga mekanisme fiber optik itu sendiri yang tidak
membiarkan cahaya keluar.
Kabel
fiber optik terdiri dari kumpulan banyak serat-serat kaca yang digabung dalam
satu kabel. Setiap serat kaca memiliki diameter sebesar 9 sampai 100
mikrometer, atau kurang dari sepersepuluh diameter rambut manusia.
Perbandingan serat optik dan rambut manusia
Kabel
ini dapat membawa data hanya dengan menggunakan teknologi optik, yang berarti
sepenuhnya menggunakan cahaya untuk mengirim dan menerima data telekomunikasi.
Sebagai
contoh, dulu pengiriman data yang tercepat adalah memanfaatkan sinyal listrik
dengan kabel tembaga, lelet. Lalu sinyal GSM juga sudah bisa internetan,
sekarang sudah 4G.
teknologi
fiber optik ini akan lebih diminati karena kecepatan fiber optik jauh lebih
cepat dibandingkan dengan kecepatan listrik ataupun suara
Ini
karena fiber optik menggunakan cahaya. Kecepatan suara itu adalah 343 meter per
detik, sedangkan kecepatan cahaya itu kira-kira 300.000.000 meter per detik.
Kecepatan cahaya vs kecepatan suara
Pada aplikasinya, kecepatan cahaya yang melalui fiber optik ini menurun
sampai 2/3 kali kecepatan cahaya. sekitar 200.000.000 meter per detik. Jadi
kebutuhan untuk pengiriman data dalam bentuk file, suara, teks ataupun video
akan jauh lebih mudah dan cepat. Hal inilah yang menjadi kebutuhan penting
dalam suatu teknologi telekomunikasi. Semua pengguna internet maunya
internetnya ngebut. Gak heran kalau perusahaan-perusahaan telekomunikasi besar
saat ini memanfaatkan teknologi ini untuk bisnis.
Fiber optik itu
adalah serat kaca yang bentuknya seperti rambut, tipis dan panjang-panjang.
Gunanya adalah untuk mentransmisikan gelombang cahaya dari satu tempat ke
tempat lain. Buat apa mentransmisikan gelombang cahaya? Gelombang cahaya ditransmisikan
karena.. Data dapat di modulasikan atau ditumpangkan pada gelombang cahaya
tersebut. Jadi data-data anda bisa ditransfer dengan kecepatan cahaya. Super
cepat..
Serat
serat fiber optik memiliki daya pantul cahaya yang sangat tinggi, sehingga
tidak mudah terjadi atenuasi (pelemahan) gelombang cahaya ditengah-tengah
kabel.
Kabel Fiber Optik
Gelombang
cahaya ini dapat dipantulkan dari satu ujung ke ujung yang lain. Tanpa
menggunakan repeater sama sekali, gelombang cahaya fiber optik dapat
ditransmisikan sejauh 50 kilometer. Dengan repeater, gelombang cahaya bahkan
dapat menempuh jarak 100 kilometer
Komponen
Kabel Fiber Optik
Komponen fiber optik
1. Core
/ Inti : adalah bagian paling dalam dan inti dari kabel fiber optik
yang terbuat dari silikon. Komponen ini adalah komponen yang berguna untuk
mentransmisikan gelombang cahaya pada serat kaca.
2. Cladding :
adalah lapisan pertama yang berada diluar core. Cladding juga terbuat dari
silikon, namun dengan komposisi bahan yang berbeda dengan core. Komponen ini
berfungsi sebagai pemandu gelombang cahaya yang merefleksikan cahaya – cahaya
tembus kembali kepada core. Fenomena ini disebut sebagai pemantulan internal
total (total internal reflection).
3. Coating
/ Buffer : Nah coating ini adalah lapisan non-optik yang pertama,
letaknya diluar cladding. Coating ini biasanya terdiri dari beberapa lapis
polimer (biasanya plastik). Gunanya adalah melindungi lapisan cladding dan core
yang terbuat dari serat kaca.
Coating
akan menyerap goncangan dan getaran keras yang dapat merusak lapisan fiber di
dalamnya. Sekaligus memberikan fleksibilitas pada kabel.
4. Jacket :
adalah pelindung terluar. Ini adalah bagian terluar dari kabel fiber optik,
yang berfungsi sebagai pelindung utama untuk kabel fiber secara keseluruhan.
Jenis
Fiber Optik
Ternyata
terdapat dua jenis fiber optik, yaitu fiber optik single-mode dan multi-mode.
Perbedaan diantara keduanya mencakup : caranya dalam mentransmisikan cahaya
pada core, cahaya yang dapat digunakan, dan besar diameternya. Saya akan bahas
lebih lanjut tentang keduanya.
Singlemode vs Multimode
1. Single-Mode
Fiber : Single mode fiber adalah jenis fiber optik yang memiliki diameter
core yang paling sempit. Besar corenya sekitar 9 mikrometer. Fiber optik dengan
single-mode harus menggunakan cahaya infrared laser yang beroperasi pada
panjang gelombang 1310 dan 1510 Nanometer.
Karena
salurannya sangat kecil, hanya satu pancaran cahaya yang dapat lewat di
dalamnya. Pancaran cahaya dapat menjangkau jarak yang sangat jauh, bisa
mencapai 50 kali jarak maximum multi-mode fiber. Harganya lebih mahal, dan masa
pakainya tidak lama.
2. Multi-Mode
Fiber : Multi mode fiber adalah jenis fiber optik yang memiliki
diameter core yang besar, jauh lebih besar dari single-mode fiber. Diameter
corenya mulai dari 50 sampai 100 micrometer.
Multi-mode
dapat menampung lebih dari satu pancaran cahaya. Cahaya memancar di dalam core
dengan memantul pada dinding-dinding core. Sehingga fiber jenis ini memiliki
tingkat atenuasi cahaya yang lebih tinggi.
Terdapat
efek “Modal Dispersion” pada multi-mode, dimana beberapa pancaran cahaya akan
sampai pada receiver / penerima dengan waktu yang tidak sinkron satu sama lain.
Fenomena
ini dapat mempengaruhi bandwidth, dimana bandwidthnya menjadi sangat terbatas
dan kecil. Tapi sekarang ini sudah banyak dibuat multi-mode fiber yang dapat
menekan efek modal dispersion, sehingga dapat mencapai bandwidth yang sangat
besar.
Multi-mode
tidak terlalu cocok digunakan untuk aplikasi jarak yang sangat jauh. Fiber
optik jenis ini dapat menggunakan cahaya dari LED (Light Emitting Diodes) atau
cahaya yang beroperasi pada panjang gelombang 850 dan 1300 Nanometer. Harganya
lebih murah dan lebih awet.
Berikut
saya gambarkan sebuah tabel dimana anda dapat melihat secara lebih jelas
rangkuman perbedaan diantara single-mode dan multi-mode.
Cara
Kerja Fiber Optik
prinsip dasar fiber optik adalah
mentransmisikan pancaran cahaya yang merambat di dalamnya.
Prinsip
ini berlaku pada semua fiber optik. Yang berbeda adalah cara perambatannya.
Pada fiber optik single-mode, cahaya tidak memantul pada dinding-dinding core.
Hanya berjalan lurus dan hanya ada satu pancaran cahaya.
Ketika
cahaya memancar pada suatu permukaan dengan sudut yang tajam (dibawah 42⁰), maka cahaya tersebut
akan terpantulkan. Seakan-akan kaca tersebut adalah sebuah cermin. Hasilnya
akan berbeda kalau sinar tersebut datang dari sudut 90⁰, dimana sinarnya akan
tembus langsung keluar
Data
anda dalam bentuk sinyal elektrik atau digital diubah menjadi
sinyal-sinyal cahaya. Proses ini terjadi pada komponen jaringan fiber optik
yang bernama “optical transmitter”.
Setelah
sampai pada tujuan, terdapat sebuah sensor “fotodioda” yang mengubah sinyal
cahaya kembali menjadi sinyal digital dan elektrik yang dapat dibaca komputer
anda. Terlalu teknikal memang, tapi seperti inilah garis besarnya. Apakah anda
sudah tau apa itu pengertian komputer? Silahkan
dibaca artikelnya.
Aplikasi
Fiber Optik Pada Kehidupan Manusia
1. Internetan :
Yang sangat umum di Indonesia, fiber optik mendapatkan ketenarannya di
Indonesia karena aplikasinya pada koneksi internet. Terkenal sangat cepat,
tidak ada interferensi sinyal, dan bandwidth yang luar biasa besar.
2. LAN
(Local Area Network) : Kapasitas Fiber optik yang besar dapat
dimanfatkan untuk aplikasi LAN yang lebih efektif dan dapat diandalkan. Untuk
instansi, kantor, rumah sakit ataupun lembaga pendidikan.
3. Telepon :
Fiber optik dapat digunakan untuk telepon kabel karena jaringannya memiliki kecepatan
yang luar biasa dan bandwidth yang besar. Sehingga dapat menghasilkan telepon
yang mulus tanpa gangguan. Bahkan sebuah sumber mengatakan bahwa sebuah kabel
fiber optik dapat menambung sampai seratus ribu telepon sekaligus.
Kedokteran :
Dalam bidang kesehatan, fiber optik dimanfaatkan sebagai kamera micro yang
dapat melihat organ-organ bagian dalam tubuh manusia tanpa melakukan operasi
bedah. Alat ini disebut Gastroscope. Peranan fiber optik pada dunia kedokteran
berkembang lebih besar. Dimana fiber optik juga dimanfaatkan sebagai alat
diagnosis & scanning kesehatan.
Gastroscope untuk kedokteran
5. Kamera
Digital Sederhana : Fiber optik dimanfaatkan untuk memantau kondisi
sistem mekanikal kereta api, pesawat, dan lain-lain. Dimana sangat sulit menemukan
kerusakan-kerusakan yang terjadi tanpa adanya kamera fiber optik
6. TV
Broadcast : Sekarang banyak juga paket internet yang dikemas sekaligus
dengan paket TV kabel. Makanya ngga heran kalau sekarang ini besar kemungkinan
anda nonton TV menggunakan kabel fiber optik. Ini berarti siaran anda akan
mengalami peningkatan kualitas dari segi suara dan gambar.
7. Militer :
Militer memerlukan sesuatu yang aman dari pihak-pihak yang ingin mencuri
informasi. Kebetulan fiber optik adalah jaringan yang tidak membawa sinyal
elektrik yang mudah dibajak, atau gelombang elektromagnetik yang dapat
terdeteksi dengan mudah, dan kapasitas dan kecepatan yang luar biasa. Sehingga
kabel fiber optik cocok digunakan untuk digunakan sebagai saranan komunikasi
militer.
Kelebihan
dan Kekurangan Kabel Fiber Optik
Emang
sih, fiber optik itu sepertinya tidak mempunyai kelemahan, cuma kelebihan aja.
Disini saya mencoba menjabarkan kelemahannya yang rasanya anda tidak tau. Oke?
Saya mulai dari kelebihannya.
Kelebihan
Fiber Optik
1. Laju
data dan kecepatan operasi fiber optik sangat tinggi mencapai 1000 mbps (mega
byte per second) dimana kecepatan ini jauh lebih tinggi dibandingkan kabel
jaringan twisted pair atau coaxial.
2.
Kabel fiber optik mampu mengirimkan sinyal lebih jauh dibanding kabel jaringan
lainnya, bahkan tanpa penguat jaringan pun, sinyal dapat dikirimkan untuk jarak
yang jauh.
3.
Material kabel fiber optik lebih awet dan dapat bertahan dari berbagai
kemungkinan – kemungkinan kerusakan akibat kondisi lingkungan seperti panas
ataupun kelembaban udara. Sehingga untuk biaya perawatan menjadi lebih sedikit.
4.
Kabel fiber optik kuat terhadap interferensi elektromagnetik yang berasal dari
sekitar kabel. Karena tidak membawa arus listrik sama sekali, fiber optik kebal
terhadap efek interferensi elektromagnetik.
5.
Bandwith kabel fiber optik tergolong memiliki kapasitas yang besar yaitu
sekitar 1 GB per second. Hal ini dimanfaatkan oleh perusahaan internet dan
telepon untuk memberikan bandwidth yang tinggi dengan kualitas yang sangat
baik.
6.
Lebih tinggi keamanannya. Kabel fiber optik minim distorsi sehingga
kemungkinan penyadapan lebih kecil. Sehingga kabel fiber optik cocok sekali
digunakan untuk telekomunikasi yang memerlukan keamanan yang lebih tinggi.
Selain itu, karena tidak memancarkan energi elektromagnetik, penyadapan hampir
tidak mungkin dilakukan.
7.
Kabel fiber optik tidak mudah terbakar karena material penyusunnya adalah serat
kaca dan bukan merupakan konduktor. Tidak ada bahaya percikan api seperti pada
kabel listrik. Percikan api dapat menjadi ancaman yang sangat berbahaya,
terutama pada pabrik-pabrik kimia.
8.
Proses instalasi kabel fiber optik menjadi lebih mudah karena lebih fleksibel
dan ukurannya pun sangat kecil. Dapat di instalasi diberbagai tempat baik
itu didalam gedung, dibawah tanah bahkan di air sekalipun. Karena bentuknya
yang lebih kecil dan sangat fleksibel.
Kekurangan
Fiber Optik
1.
Proses instalasi kabel optik terbilang mahal dibandingkan dengan kabel jaringan
lainnya karena material dan proses instalasinya. Saat proses instalasi fiber
optik, diperlukan beberapa alat khusus dan perangkat elektronik yang sangat
mahal. Sehingga memang untuk menginstalasi jaringan fiber optik ini dibutuhkan
biaya yang besar.
2.
Karena proses instalasi nya menggunakan alat khusus, jika terjadi kerusakan pun
harus diperbaiki dengan teknisi yang mengerti dalam mengoperasikan alat
tersebut. Sehingga akan menambah biaya pemasangan.
3.
Masih terdapat kemungkinan loss data, karena adanya atenuasi gelombang cahaya
pada jarak yang sangat jauh. Sehingga dibutuhkan repeater untuk mengurangi
atenuasi.
4.
Dalam pengoperasiannya, fiber optik membutuhkan sumber cahaya yang benar-benar
kuat untuk mentransmisikan data dengan baik. Juga harus diinstalasi pada
jalur yang berbelok atau memiliki sudut dan melengkung. Sehingga gelombang
cahaya dapat berlalu lalang dengan lancar.
