PENGERTIAN
DAN SEJARAH JARINGAN FIBER OPTIC
11. Pengertian Fiber Optik
Fiber Optic merupakan salah salah satu jenis media transfer
data dalam jaringan komputer. Sekilas bentuknya seperti sebuah kabel, namun
berbeda dengan kabel lainnya karena media ini mentransfer data dalam bentuk
cahaya. Untuk mengggunakan fiber optic dibutuhkan kartu jaringan yang memiliki
konektor tipe ST (ST connector).
Kelebihan dari fiber optic dibanding media kabel lainya
adalah dalam hal kecepatan transfer datanya yang sangat tinggi. Selain itu
fiber optic mampu mentransfer data pada jarak yang cukup jauh yaitu 2500 meter
lebih tanpa bantuan perangkat repeater. Kelebihan lainnya yaitu tahan terhadap
interferensi dari frekuensi-frekuensi liar yang ada disepanjang jalur instalasi.
Kelemahan
fiber optic ada pada tingginya tingkat kesulitan proses instalasinya dan
mahalnya harga kabel fiber optic ini. Mengingat media ni menggunakan gelombang
cahaya untuk mentransmisikan data maka fiber optic tidak dapat diinstal dalam
jalur yang berbelok secara tajam atau menyudut. Jika terpaksa harus berbelok,
maka harus dibuat belokan yang melengkung.
Sistem
Komunikasi Fiber Optic
Sistem
komunikasi serat optik atau fiber optic adalah sistem komunikasi dengan menggunakan
sinar atau cahaya sebagai pembawa informasi dan menggunakan serat optik sebagai
media transimisi. Alasan utama pembuatan serat optik adalah penggunaannya pada
sistem komunikasi agar diperoleh sistem dengan kapasitas besar dan kecepatan
tinggi untuk pengiriman bermacam informasi baik suara maupun data.
Serat
optik juga banyak digunakan pada berbagai sistem komunikasi kabel laut sehingga
kabel serat optik dipasang di dasar samudra yang mengubungkan berbagai kota di
berbagai negara, selain itu juga digunakan dimanfaatkan pada LAN (Local Area
Network) atau pun pada WAN (Wide Area Network).
Struktur dasar fiber optic
Sebagaimana
namanya, maka serat optik dibuat dari gelas silica dengan penampang berbentuk
lingkaran atau bentuk-bentuk lainnya. Pembuatan serat optik dilakukan dengan
cara menarik bahan gelas kental-cair sehingga dapat diperoleh serabut atau
serat gelas dengan penampang tertentu. Proses ini dikerjakan dalam keadaan
bahan gelas yang panas, terpenting dalam pembuatan serat optik adalah menjaga
agar perbandingan relatif antara bermacam lapisan tidak berubah sebagai akibat
tarikan.
Gambar
konstruksi dari kabel serat optik :
Pada
gambar diatas merupakan konstruksi dari kabel serat optik yang memilki bagian
pusat kabel terdapat inti kaca dan mempunyai ketebalan 8-10 mikron. Tempat ini
merupakan tempat cahaya akan berpropagasi. Inti dibungkus kaca yang mempunyai
indeks refraksi yang lebih rendah, hal ini untuk menjaga agar cahaya tetap
menjalar pada inti. Kemudian terdapat plastik tipis yang berfungsi sebagai
pelindung bungkus kaca. Secara umum serat digabungkan dalam suatu bundel dan
dilindungi oleh sarung, dimana ada juga setiap sarung yang bisa berisikan
banyak serat optik.
Gambar
sarung atau pembungkus diantara masing-masing kabel :
Secara
garis besar fiber optic memiliki 3 struktur dasar yaitu:
Core
(inti)
Berfungsi
untuk menetukan cahaya merambat dari satu ujung ke ujung lainnya. Terbuat dari
bahan kuarsa dengan kualitas sangat tinggi, merupakan bagian utama dari fiber
optic karena perambatan cahaya terjadi disini. Diameternya adalah 10 µm – 50
µm, ukuran core sangat mempengaruhi fiber optic.
Cladding
(lapisan)
Berfungsi
sebagai cermin, yakni memantulkan cahaya agar dapat merambat ke ujung lainnya.
Terbuat dari gelas dengan indeks bias lebih kecil dari core, merupakan selubung
dari core, sangat mempengaruhi besarnya sudut kritis.
Coating
(jaket)
Berfungsi
sebagai pelidung mekanis dan tempat kode warna. Terbuat dari bahan plastik,
berfungsi untuk melindungi serat optik dar kerusakan.
Sistem
transmisi fiber optic memiliki tiga komponen utama, yaitu sumber optik, media
transmisi dan detector. Pada pengiriman informasi ini pulsa cahaya menyatakan
logika 1 bila ada pulsa cahaya dan bila tidak ada pulsa cahaya berarti logika 0
(seperti logika listrik pada umumnya). Pada media transmisinya menggunakan
serat optik yang sangat halus, dimana jika ada cahaya yang jatuh, detector akan
mengubah cahaya tersebut menjadi sinyal listrik. Pada bagian ujung penerima
optik terdiri dari fotodioda, yang menghasilkan pulsa listrik bila dikenai cahaya.
Waktu respon yang dimiliki oleh fotodioda adalah 1 ndetik, yang membatasi laju
data menjadi sekitar 1 Gbps.
Didalam
melakukan pensinyalan terdapat dua jenis sumber cahaya yang dapat digunakan
yaitu: LED (Light Emiting Diode) dan laser semi konduktor. Adapun perbedaannya
adalah sebagai berikut:
Tabel
perbandingan semikonduktor laser dengan LED sebagai sumber cahaya dalam
melakukan pensinyalan :
Tipe
Kabel Fiber Optic
Kabel
serat optik di klasifikasikan menurut lima dasar aplikasi standar, yaitu : Simplex
cable, Zipcord cable, Tightpack cable, Breakout cable, Armored loose-tube
cable.
Gambar
(a) Simplex cable. (b) Zipcord cable. (c) Tightpack cable.
(d)
Breakout cable. (e) Armored loose-tube cable :
12. Sejarah fiber optic
Pada tahun 1880 Alexander Graham
Bell menciptakan sebuah sistem komunikasi cahaya yang disebut photo-phone
dengan menggunakan cahaya matahari yang dipantulkan dari sebuah cermin suara-termodulasi
tipis untuk membawa percakapan, pada penerima cahaya matahari termodulasi
mengenai sebuah foto-kondukting sel-selenium, yang merubahnya menjadi arus
listrik, sebuah penerima telepon melengkapi sistem. Photophone tidak pernah
mencapai sukses komersial, walaupun sistem tersebut bekerja cukup baik.
Penerobosan besar yang membawa pada teknologi komunikasi serat optik dengan
kapasitas tinggi adalah penemuan Laser pada tahun 1960, namun pada tahun
tersebut kunci utama di dalam sistem serat praktis belum ditemukan yaitu serat
yang efisien. Baru pada tahun 1970 serat dengan loss yang rendah dikembangkan
dan komunikasi serat optik menjadi praktis (Serat optik yang digunakan
berbentuk silinder seperti kawat pada umumnya, terdiri dari inti serat (core)
yang dibungkus oleh kulit (cladding) dan keduanya dilindungi oleh jaket
pelindung (buffer coating)). Ini terjadi hanya 100 tahun setelah John Tyndall,
seorang fisikawan Inggris, mendemonstrasikan kepada Royal Society bahwa cahaya
dapat dipandu sepanjang kurva aliran air. Dipandunya cahaya oleh sebuah serat
optik dan oleh aliran air adalah peristiwa dari fenomena yang sama yaitu total
internal reflection. Teknologi serat optik selalu berhadapan dengan masalah
bagaimana caranya agar lebih banyak informasi yang dapat dibawa, lebih cepat
dan lebih jauh penyampaiannya dengan tingkat kesalahan yang sekecil-kecilnya.
Informasi yang dibawa berupa sinyal digital, digunakan besaran kapasitas
transmisi diukur dalam 1 Gb.km/s yang artinya 1 milyar bit dapat disampaikan
tiap detik melalui jarak 1 km. Berikut adalah beberapa tahap sejarah
perkembangan teknologi serat optik :
Generasi Petama
( mulai tahun 1970)
Sistem
masih sederhana dan menjadi dasar bagi sistem generasi berikutnya terdiri dari
:
Encoding: Mengubah
input (misal suara) menjadi sinyal
listrik.
Mengubah
input (misal suara) menjadi sinyal listrik.
Transmitter : Mengubah sinyal listrik menjadi gelombang cahaya
termodulasi, berupa LED dengan panjang gelombang 0,87 μm.
Serat Silika : Sebagai pengantar gelombang cahaya.
Repeater : Sebagai penguat gelombang cahaya yang melemah di
jalan
Receiver :
Mengubah gelombang cahaya termodulasi menjadi sinyal listrik, berupa
foto-detektor : Mengubah gelombang cahaya termodulasi menjadi sinyal
listrik, berupa foto-
Decoding :
Mengubah sinyal listrik menjadi ouput (misal suara) - Repeater bekerja dengan
merubah gelombang cahaya menjadi sinyal listrik kemudian diperkuat secara
elektronik dan diubah kembali menjadi gelombang cahaya. - Pada tahun 1978 dapat
mencapai kapasitas transmisi 10 Gb.km/s.
Generasi Ke- Dua ( mulai tahun 1981)
-
Untuk mengurangi efek dispersi, ukuran inti serat diperkecil. - Indeks bias
kulit dibuat sedekat-dekatnya dengan indeks bias inti. -
Menggunakan
diode laser, panjang gelombang yang dipancarkan 1,3 μm.
-
Kapasitas transmisi menjadi 100 Gb.km/s.
Generasi Ke- Tiga ( mulai tahun 1982)
-
Penyempurnaan pembuatan serat silika. - Pembuatan chip diode laser berpanjang
gelombang 1,5
5
μm.
-
Kemurniaan bahan silika ditingkatkan sehingga transparansinya dapat dibuat
untuk
panjang
gelombang sekitar 1,2 μm sampai 1,6 μm
-
Kapasitas transmisi menjadi beberapa ratus Gb.km/s.
Generasi Ke- Empat ( mulai tahun 1984)
-Dimulainya
riset dan pengembangan sistem koheren, modulasinya 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 (modulasi intensitas). - Terhambat
perkembangannya karena teknologi piranti sumber dan deteksi modulasi frekuensi
masih jauh tertinggal.
Generasi Ke- Lima ( mulai tahun 1989)
-
Dikembangkan suatu penguat optik yang menggantikan fungsi repeater pada
generasi-generasi sebelumnya. - Pada awal pengembangannya kapasitas transmisi
hanya dicapai 400 Gb.km/s tetapi setahun kemudian kapasitas transmisinya sudah
menembus 50.000 Gb.km/s !
Generasi Ke- Enam ?
-
Pada tahun 1988 Linn F. Mollenauer mempelopori sistem komunikasi optik soliton.
Soliton adalah pulsa gelombang yang terdiri dari banyak komponen 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). - Eksprimen menunjukkan bahwa soliton minimal dapat membawa 5
saluran yang masing-masing membawa informasi dengan laju 5 Gb/s. Kapasitas
transmisi yang telah diuji mencapai 35.000 Gb.km/s. - Cara kerja sistem soliton
ini adalah efek
Komentar
Posting Komentar