- Definisi Fiber Optik
Kabel Fiber optik adalah
sebuah kabel yang terbuat dari serat kaca dengan teknologi canggih dan
mempunyai kecepatan transfer data yang lebih cepat daripada kabel biasa,
biasanya fiber optik digunakan pada jaringan backbone karena dibutuhkan
kecepatan yang lebih dalam jaringan ini,namun pada saat ini sudah banyak yang
menggunakan fiber optic untuk jaringan biasa baik LAN, WAN maupun MAN karena
dapat memberikan dampak yang lebih pada kecepatan dan bandwith. fiber optik ini
menggunakan bias cahaya untuk mentransfer data yang melewatinya.
- Cara Kerja Fiber Optik
Dalam transmisi
kabel fiber optic (fiber optik), secercah cahaya merupakan sinyal optikal,
digunakan sebagai alat yang membawa informasi. Baik yang berbentuk analog
ataupun digital.
Dalam pengoperasiannya, cahaya dilepaskan ke dalam kabel fiber optic (fiber
optik) yang terdiri dari dua lapisan yaitu bagian inti
dan bagian luar.
Cahaya berjalan di sepanjang serat kabel fiber optic (fiber optik) melalui
serangkaian refleksi yang terjadi dimana bagian itin dan bagian luar
bertemu.
Ketika cahaya
mencapai bagian akhir dari saluran, cahaya kemudian dijemput oleh receiver yang
sensitif cahaya, dan setelah serangkain langkah,
sinyal original
tereproduksi.
Pada komunikasi
fiber optik, sinyal yang digunakan adalah dalam bentuk digital, sedangkan
penyaluran sinyal melalui serat optik adalah dalam bentuk pulsa cahaya. Pulsa
cahaya diperoleh dari proses memodulasi sinyal informasi dalam bentuk digital
kedalam suatu komponen sumber optik. Proses ini terjadi pada arah kirim,
sedangkan pada arah terima melalui detektor optik, pulsa cahaya diubah kembali
dalam bentuk sinyal digital.
Bila jarak antara
stasiun pengirim dengan stasiun penerima berjauhan, sinyal pulsa cahaya yang
ditransmisikan akan mengalami proses pelemahan yang disebabkan adanya rugi-rugi
yang timbul selama proses pengiriman sesuai dengan panjang dan jenis saluran
optik yang digunakan. Untuk mengatasi hal tersebut pulsa cahaya akan
diregenerasikan sesuai dengan keadaan pada saat pengiriman. Proses ini terjadi
pada stasiun pengulangan.
Untuk memahami
bagaimana sebuah kabel serat optik bekerja, sebagai contoh coba bayangkan
sebuah sedotan plastik atau pipa plastik panjang fleksible berukuran besar.
Bayangkan pipa tersebut mempunyai panjang seratus meter dan anda melihat
kedalam dari salah satu sisi pipa. Seratus meter di sebelah sana seorang teman
menghidupkan lampu senter dan diarahkan kedalam pipa. dikarenakan
bagian
dalam pipa terbuat dari bahan kaca sempurna, maka cahaya senter akan di
refleksikan pada sisi yang lain meskipun bentuk pipa bengkok atau terpilin
masih dapat terlihatpantulan cahaya tersebut pada sisi ujungnya. Jika misalnya
seorang teman anda menyalakan cahaya senter hidup dan mati seperti kode morse,
maka anda dan teman anda dapat berkomunikasi melalui pipa tersebut. Seperti
itulah prinsip dasar dari serat optik atau yang biasa dikenal dengan nama fiber
optic cable.
Sebuah
kabel fiber optik terbuat dari serat kaca murni, sehingga meskipun kabel
mempunyai panjang sampai beratus2 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).
- Tipe Fiber Optik
Berdasarkan mode
yang dirambatkan :
a. Singlemode
Single Mode Fiber
Optik memiliki banyak arti dalam teknologi fiber optik. Di single mode ini
hanya terdapat satu indeks sinar tanpa terpantul yang merambat sepanjang media
tersebut dibentang. Satu buah sinar yang tidak terpantul di media optik
tersebut membuat teknologi fiber optik yang satu ini hanya sedikit mengalami
gangguan dalam perjalanannya. Itupun lebih banyak gangguan yang bersifat dari
luar maupun gangguan fisik saja.
Jenis fiber optik
yang memiliki fiber tunggal dengan diamater antara 8.3 - 10 mikron yang
mempunyai transmisi satu mode. Singlemode dengan garis tengah (diameter) sempit
hanya dapat menyebarkan antara 1310 – 1550 nano meter. Singlemode dapat
mentransmisikan di atas rata-rata dan 50 kali lipat jarak dibandingkan
multimode. Fiber singlemode memiliki core lebih kecil dibandingkan
multimode. Core kecil tersebut dan gelombang cahaya tunggal dapat
mengurangi distorsi yang diakibatkan overlap cahaya, penyediaan
sedikit sinyal atenuasi dan kecepatan transmisi yang tinggi.
Single mode dapat
membawa data dengan bandwith yang lebih besar dibandingkan multi fiber optik.
Tapi teknologi ini membutuhkan sumber cahaya dengan lebar spektral yang sangat
kecil pula dan ini berarti sistem yang mahal. Kecepatannya bisa mencapai 50
kali multi mode tapi tentu saja biayanya lebih besar. Karena core yang kecil
ini juga makanya single mode ini bisa menguragi gangguan akibat overlapping dan
distorsi.
Secara garis besar
tipe fiber optik ini memiliki ciri-ciri sebagai berikut:
-Diameter core
lebih kecil dibandingkan diameter cladding.
-Digunakan untuk
transmisi jarak jauh, bisa mencapi 120 km, band frekuensi lebar, dan penyusutan
transmisi sangat kecil.
b. Grade-index
multimode
Tipe kedua dari
fiber optik adalah fiber graded index ( multimode ). Kabel ini terdiri dari
core yang mempunyai index bias berkurang sedikit demi mempuyai indek bias
berkurang sedikit sedikit secara step by step mulai dari pusat core sampai
batas antara core dengan gladding. Core tersebut terdiri dari lapisan – lapisan
gelas, masing – masing lapisan mempunyai index bias yang berbeda. Umumnya
diameter core 50 mm, dan untuk cladding 125 mm. Berkas cahaya yang merambat
melalui kabal ini di belokan sampai propagasinya seajajar dengan sumbu fiber.
Ditempat titik pantul tersebut propagasi diarahkan kearah axis fiber.
Propagasi
gelombang cahaya melalui lapisan luar berjalan lebih jauh dari pada berkas yang
hanya melalui lapisan bagian dalam. Tetapi index bias dari lapisan bagian luar
adalah lebih kecil, berarti bahwa kecepatan propagasi cahaya bagian luar lebih
cepat dari bagian dalam. Oleh karena itu, semua berkas cahaya ( mode – mode )
menggambarkan pulsa laser yang datang pada waktu yang bersamaan. Dengan cara
ini dipersi multipath dapat diusahakan seminim mungkin.
Fiber multimode
Graded Index mempunyai redaman mulai dari 3 sampai dengan 10 dB /km dan
bandwidth 1 GHz. Meskipun mempunyai banyak keuntungan, fiber multimode graded
index sukar pembuatannya dan oleh karena itu harganya menjadi mahal dari pada
fiber multimode step index.
Berisi sebuah core
dimana refraksi indeks mengurangi secara perlahan -lahan dari poros pusat
ke luar cladding. Refraksi indeks tertinggi pada pusat membuat cahaya bergerak
lebih perlahan pada porosnya dibandingkan cahaya yang lebih dekat dengan
cladding. Alur yang dipendekkan dan kecepatan yang tinggi mengijinkan
cahaya di bagian luar untuk sampai ke penerima pada waktu yang sama secara
perlahan tetapi cahaya lurus langsung melalui inti core. Hasilnya sinyal
digital mengalami distorsi yang sedikit.
Ciri-ciri tipe
fiber optik jenis ini adalah:
-Diameter corenya
antara 30 mm – 60 mm sedangkan diameter claddingnya 100 mm – 150 mm
-Merupakan
penggabungan fiber single mode dan fiber multimode step index
-Biasanya untuk
jarak transmisi 10 – 20 km à pentransmisian informasi jarak menengah
seperti pada LAN
c. Step-index
multimode
Segera setelah
perkembangan ke-dua jenis tipe fiber tersebut diatas, kebutuhan akan bandwitdh
lebih lebar lagi. Dapat dilihat bahwa semakin rendah jumlah mode semangkin
tinggi bandwidthnya. Idealnya cahaya berpropagasi melalui hanya satu mode saja,
yang paralel dengan sumbu/axis fiber. Panjang gelombang dari infra merah yang
terletak antara 800 sampai dengan 1600 nm, yang berarti diameter core 0,8
sampai dengan 1,6 mm. Core mempunyai diameter diantara 2 sampai dengan 10 mm,
dan cladding telah distandarisasi pada 125 mm. Redaman dari step index fiber
monomode adalah 2 redaman dengan 5 dB/km, dan dengan bandwidth 50 GHz.
Berisi sebuah core
besar dengan diameter lebih dari 100 mikron. Hasilnya, beberapa cahaya membuat
sinyal digital melewati rute utama (direct route), sedangkan yang lainnya
berliku-liku (zig zag) ketika sinar tersebut memantul cladding. Alternatif
jalan kecil ini menyebabkan pengelompokan cahaya yang berbeda yang dikenal
sebagai sebuah mode, tiba secara terpisah pada sebuah titik penerima. Kebutuhan
untuk meninggalkan jarak antar sinyal untuk mencegah overlap batas bandwith
adalah jumlah informasi yang dapat dikirim ke titik penerima. Sebagai
konsekuensinya, fiber optik tipe ini lebih cocok untuk jarak yang
pendek/singkat.
- Ciri-ciri tipe fiber optik jenis ini adalah:
-Ukuran intinya
berkisar 50 mm – 125 mm dengan diameter cladding 125 mm – 500 mm
-Diameter core
yang besar digunakan agar penyambungan kabel lebih mudah
-Hanya baik
digunakan untuk data atau informasi dengan kecepatan rendah dan untuk jarak
yang relatif dekat.
Berdasarkan index
bias core :
a.Step indeks
: pada fiber optik step indeks, core memiliki
indeks bias yang homogen.
b.Graded indeks:
indeks bias core semakin mendekat ke arah cladding semakin kecil. Jadi pada
graded indeks, pusat core memiliki nilai indeks bias yang paling besar. Serat
graded indeks memungkinkan untuk membawa bandwidth yang lebih besar, karena
pelebaran pulsa yang terjadi dapat diminimalkan.
Hi. I’m student of telecommunications engineering in EEPIS (Electronic Engineering Polytechnic Institute of Surabaya). I’m a private teacher for elementary, middle, and high school student. I am currently working on research in the field of node localization in wireless sensor networks. Thank you for coming
0 komentar:
Posting Komentar