Memahami
Jaringan Fiber Optik
a. Menjelaskan dasar-dasar fiber optik
secara umum, kabel fiber
optic itu terdiri atas 3 bagian dimana masing masing bagian mempunyai peranan
dan fungsi masing masing.
1.
Core atau
sering disebut inti, berfungsi untuk menentukan cahaya merambat dari satu sisi
ke sisi lainnya.
2.
Cladding
(lapisan) berfungsi sebagai kaca untuk memantulkan cahaya agar dapat merambat
ke ujungnya
3.
Coating
(jaket) berfungsi sebagai pelindung mekanis dan tempat kode warna
Indek bias (n) inti lebih
besar daripada indek bias Cladding (Nc > Nd)
Core
·
Terbuat dari
Bahan kuarsa dengan kualitas yang sangat tinggi
·
Bagian utama
dari serat optik karena perambatan cahaya terjadi pada bagian ini
·
Memiliki
diameter 10mm - 50 mm. Ukuran core sangat mempengaruhi karakteristik fiber
optik.
Cladding
·
Terbuat dari
bahan gelas dengan indeks bias lebih kecil dari core
·
Merupakan
selubung dari core
·
Hubungan
indeks bias antara core dan cladding akan mempengaruhi perambatan cahaya pada
core
Coating
·
Terbuat dari
bahan plastik yang berfungsi untuk melindungi serat optik dari kerusakan
setelah kita mengetahui
bagian fiber optik , selanjut kita bahas apa saja kelebihan dan kekurangan
penggunaan fiber optik.
Dilihat secara luas,
penggunaan kabel fiber optik mempunyai kelebih diantaranya :
1.
Band
width lebar
=> Informasi yang dikirim dalam satu saat lebih banyak
2.
Redaman kecil
=> Jarak jangkau pengiriman tanpa repeater lebih jauh
3.
Kebal terhadap induksi
=> Tidak terpengaruh oleh kilat, transmisi radio
4.
Keamanan rahasia informasi
lebih baik => Penyadapan informasi
dengan induksi atau hubungan sederhana tidak dapat dilakukan.
5.
Aman dari bahaya listrik
=> Tidak ada bahaya sengatan listrik, kebocoran ke tanah ground atau hubung singkat
b. Menerangkan prinsip kerja fiber
optik
Cara Kerja Fiber Optik
Pada prinsipnya fiber optik memantulkan
dan membiaskan sejumlah cahaya yang merambat di dalamnya. Efisiensi dari serat
optik ditentukan oleh kemurnian dari bahan penyusun gelas/kaca. Semakin murni
bahan gelas, semakin sedikit cahaya yang diserap oleh fiber optik.
Untuk mengirimkan percakapan-percakapan
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 mengirimkan setiap bit sinyal. System fiber
optik modern dengan single laser bisa mentransmitkan jutaan
bit/second. Atau bisa dikatakan laser transmitter on dan off jutaan kali
/second.
Sebuah kabel fiber optics terbuat dari serat
kaca murni, sehingga meski panjangnya berkilo-kilo meter, cahaya masih dapat
dipancarkan dari ujung ke ujung lainnya.
Helai serat kaca tersebut didesain sangat
halus,ketebalannya kira-kira sama dengan tebal rambut manusia. Helai serat kaca
dilapisi oleh 2 lapisan plastik (2 layers plastic coating) 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 kaca).
Sama halnya ketika kita berada pada ruangan
gelap dengan 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 yg akan memantulkan cahaya senter ke
dalam ruangan. Demikian pula pada fiber optics, cahaya berjalan
melalui serat kaca pada sudut yang rendah.
Reliabilitas dari serat optik dapat ditentukan
dengan satuan BER (Bit error rate). Salah satu ujung serat optik diberi masukan
data tertentu dan ujung yang lain mengolah data itu. Dengan intensitas laser
yang rendah dan dengan panjang serat mencapai beberapa km, maka akan
menghasilkan kesalahan. Jumlah kesalahan persatuan waktu tersebut dinamakan
BER. Dengan diketahuinya BER maka, Jumlah kesalahan pada serat optik yang sama
dengan panjang yang berbeda dapat diperkirakan besarnya.
c. Menerangkan teknologi fiber optik
Apa itu 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 sinyal cahaya dari suatu tempat ke tempat lain. Sumber cahaya
yang digunakan biasanya adalah dari sinar laser atau LED.
Kabel ini berdiameter lebih kurang 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
sangat bagus digunakan sebagai saluran komunikasi.
Perkembangan teknologi fiber optik saat ini,
telah dapat menghasilkan pelemahan (attenuation) kurang dari 20 decibels
(dB)/km. Dengan lebar jalur (bandwidth) yang besar, maka mampu dalam
mentransmisikan data menjadi lebih banyak dan cepat dibandingan 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
memngambil 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 infrastruktur untuk generasi internet terbaru.
Kelebihan Fiber Optik
Kekurangan Fiber Optik
Cara Kerja Fiber Optik
Pada prinsipnya fiber optik memantulkan dan
membiaskan sejumlah cahaya yang merambat di dalamnya. Efisiensi dari serat
optik ditentukan oleh kemurnian dari bahan penyusun gelas/kaca. Semakin murni
bahan gelas, semakin sedikit cahaya yang diserap oleh fiber optik.
Untuk mengirimkan percakapan-percakapan 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
mengirimkan setiap bit sinyal. System fiber optik modern
dengan single laser bisa mentransmitkan jutaan bit/second. Atau bisa dikatakan
laser transmitter on dan off jutaan kali /second.
Sebuah kabel fiber optics terbuat dari serat kaca murni, sehingga
meski panjangnya berkilo-kilo meter, cahaya masih dapat dipancarkan dari ujung
ke ujung lainnya.
Helai serat kaca tersebut didesain sangat halus,ketebalannya
kira-kira sama dengan tebal rambut manusia. Helai serat kaca dilapisi oleh 2
lapisan plastik (2 layers plastic coating) 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 kaca).
Sama halnya ketika kita berada pada ruangan gelap dengan 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 yg akan memantulkan cahaya senter ke dalam ruangan. Demikian
pula pada fiber optics, cahaya berjalan melalui serat kaca pada
sudut yang rendah.
Reliabilitas dari serat optik dapat ditentukan dengan satuan BER
(Bit error rate). Salah satu ujung serat optik diberi masukan data tertentu dan
ujung yang lain mengolah data itu. Dengan intensitas laser yang rendah dan
dengan panjang serat mencapai beberapa km, maka akan menghasilkan kesalahan.
Jumlah kesalahan persatuan waktu tersebut dinamakan BER. Dengan diketahuinya
BER maka, Jumlah kesalahan pada serat optik yang sama dengan panjang yang
berbeda dapat diperkirakan besarnya.
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-sinyal informasi
yang sebenarnya dapat dimungkinkan dibawa 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
dibutuhkan.
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 bandwidth yang sangat tinggi. Semua kelebihan dari cahaya seakan-akan
dimanfaatkan di sini. 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 sinyal-sinyal elektronik analog
maupun digital menjadi sebuah bentuk sinyal-sinyal cahaya. Sinyal inilah yang
kemudian bertugas sebagai sinyal korespondensi untuk data Anda. Optical
transmitter secara fisik sangat dekat dengan media fiber optic pada
penggunaannya. Dan bahkan optical transmitter dilengkapi 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 Light
Emitting Dioda (LED) atau solid state laser dioda. Sumber cahaya yang
menggunakan LED lebih sedikit mengonsumsi daya daripada laser. Namun sebagai
konsekuensinya, sinar yang dipancarkan 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 cahaya-cahaya tadi dari lokasi asalnya hingga sampai ke
tujuan. Kabel fiber optic secara konstruksi hampir menyerupai kabel listrik,
hanya saja ada sedikit tambahan proteksi untuk melindungi transmisi cahaya.
Biasanya kabel fiber optic juga bisa disambung, namun dengan proses yang sangat
rumit. Proses penyambungan kabel ini sering disebut dengan
istilah splicing.
4. Optical regenerator / amplifier / repeater
Optical regenerator atau dalam bahasa
Indonesianya penguat sinyal cahaya, sebenarnya merupakan komponen yang tidak
perlu ada ketika Anda menggunakan media fiber optik dalam jarak dekat saja.
Sinyal cahaya 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
generator disambungkan di tengah-tengah media fiber optik untuk lebih
menguatkan sinyal-sinyal yang lemah.
5. Optical receiver (Penerima)
Optical receiver memiliki tugas untuk
menangkap semua cahaya yang dikirimkan oleh optical transmitter. Setelah cahaya
ditangkap dari media fiber optic, maka sinyal ini akan didecode menjadi
sinyal-sinyal digital yang tidak lain adalah informasi yang dikirimkan. Setelah
di-decode, sinyal listrik digital tadi dikirimkan ke sistem pemrosesnya seperti
misalnya ke televisi, ke perangkat komputer, ke telepon, dan 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.
Perkembangan terkini
System terbaru transmitter laser dapat
mentransmitkan warna-warna yang berbeda untuk mengirimkan beragam sinyal
digital dalam fiber optics yang sama sehingga jumlah data yang
dikirim akan semakin besar berkali lipat.
d. Mengkategorikan jenis teknologi fiber
optik
Jenis
Fiber Optik
1. Single-mode fibers
Mempunyai inti yang kecil
(berdiameter 0.00035 inch atau 9 micron) dan berfungsi mengirimkan sinar laser
inframerah (panjang gelombang 1300-1550 nanometer)
2. Multi-mode fibers
Mempunyai inti yang lebih besar(berdiameter 0.0025 inch atau 62.5
micron) dan berfungsi mengirimkan sinar laser inframerah (panjang gelombang
850-1300 nanometer)
3. Multimode Grade Index
Yaitu serat optic dengan
diameter core yang terbesar, dibanding dua jenis serat optic lainnya. Jenis
yang satu ini tidak terlalu banyak digunakan.
Comments
Post a Comment