Fiber Optic

  BAB IPendahuluan

a.       Latar Belakang

Beberapa tahun ini, perkembangan teknologi fiber optik mengalami peningkatan yang cukup pesat. Teknologi ini tidak hanya digunakan dalam bidang telekomunikasi saja, melainkan banyak bidang yang telah menggunakan tekologo ini. Secara umum, kegunaan media transmisi ini adalah menjadi alat dalam berkomunikasi dari satu tempat ke tempat yang lain. Kelebihan dari alat transmisi ini adalah mampu mentransmisikan data yang besar serta yang berkeceptan tinggi. Salah satu yang paling penting dalam dunia telekomunikasi adalah menyediakan media komunikasi dengan baik pelayanannya. Dengan sistem fiber optik maka dapat meminimalisir rugi daya yang terjadi. Hal ini terpengaru dengan jarak maksimum yang diperbolehkan antara transmiter satu dan yang lainnya.

Salah satu yang sering terjadi masalah pada fiber optik adalah karena keadaan kotor pada bagian fibernya. Itu terjadi karena ada zat yang masuk kedalam fiber, mungkin karena pembungkusnya sudah rusak ataupun pada saat pemasangan ada kotoran yang masuk.      Dengan adanya transmiter fiber ooptik ini diharapkan peningkatan kualitas telekomunikasi di indonesia bisa lebih baik lagi, karena dengan memakai fiber optik sangat minimal sekali ada kendala ataupun kerugian yang terjadi.

b.      Rumusan Masalah

1.    Apa jenis kabel fiber optik?2.    Apa saja alat yang digunakan untuk pemasangan dan perhitungan kabel fiber optik?3.    Bagaimana cara pentransmisian cahaya pada fier optik?4.    Apa kelebihan dan keleahan dari fiber optik?

c.       Tujuan

1.    Untuk mengetahui bagaimana dan apa itu fiber optik2.    Mengetahui kelebihan dan kelemahan dari fiber optik.

BAB IIPembahasan

            Komunikasi serat optik atau yang sering disebut fiber optik adalah komunikasi yang dalam pengiriman sinyalnya menggunakan sumber optik dan detektor optik.

a.    Serat optik terdiri dari beberapa jenis, yaitu :1.      Multimode Step Index

        Pada jenis multimode step index ini, diameter core lebih besar dari diameter cladding. Dampak dari besarnya diameter core menyebakan rugi-rugi dispersi waktu transmitnya besar. Penambahan prosentase bahan silica pada waktu pembuatan. Tidak terlalu berpengaruh dalam menekan rugi-rugi dispersi waktu transmit.        Multimode Step Index mempunyai karakteristik sebagai berikut :• Indeks bias core konstan.• Ukuran core besar (50mm) dan dilapisi cladding yang sangat tipis.• Penyambungan kabel lebih mudah karena memiliki core yang besar.• Sering terjadi dispersi.• Hanya digunakan untuk jarak pendek dan transmisi data bit rate rendah.

2.     Multimode Graded Index              Pada jenis serat optik multimode graded index ini. Core terdiri dari sejumlah lapisan gelas yang memiliki indeks bias yang berbeda, indeks bias tertinggi terdapat pada pusat core dan berangsur-angsur turun sampai ke batas core-cladding. Akibatnya dispersi waktu berbagai mode cahaya yang merambat berkurang sehingga cahaya akan tiba pada waktu yang bersamaaan. Multimode Graded Index mempunyai karakteristik sebagai berikut :• Cahaya merambat karena difraksi yang terjadi pada core sehingga rambatan cahaya sejajar dengan sumbu serat.• Dispersi minimum sehingga baik jika digunakan untuk jarak menengah• Ukuran diameter core antara 30 µm – 60 µm. lebih kecil dari multimode step Index dan dibuat dari bahan silica glass.• Harganya lebih mahal dari serat optik Multimode Step Index karena proses pembuatannya lebih sulit.

3.         Single mode Step Index           Pada jenis single mode step index. Baik core maupun claddingnya dibuat dari bahan silica glass. Ukuran core yang jauh lebih kecil dari cladding dibuat demikian agar rugi-rugi transmisi berkurang akibat fading. Pada single mode step index ini. Index biasnya berubah secara mendadak seperti pada multimode step index. Singlemode Step Index mempunyai karakteristik sebagai berikut :• Serat optik Singlemode Step Index memiliki diameter core yang sangat kecil dibandingkan ukuran claddingnya.• Ukuran diameter core antara 2 µm – 10µm.• Cahaya hanya merambat dalam satu mode saja yaitu sejajar dengan sumbu serat optik.

• Memiliki redaman yang sangat kecil.• Memiliki bandwidth yang lebar.• Digunakan untuk transmisi data dengan bit rate tinggi.• Dapat digunakan untuk transmisi jarak dekat, menengah dan jauh.Untuk jenis single mode ini ada beberapa spesifikasi yang umum digunakan. Yaitu G652, G653, G665, G662.

b.    Teknik Penyambungan Fiber OptikTeknik penyambungan serat optik dengan serat optik ada 2, yaitu :

1.      Penyambungan permanen yang disebut splice          Penyambungan sambungan teknik lebur (fusion) bersifat permanen, artinya tidak dapat dibongkar pasang. Redaman yang dihasilkan menghasilkan redaman paling kecil di antara teknik sambung lain.

2.      Penyambungan tak permanen dengan menggunakan connector.          Penyambunagn serat optik menggunakan konektor bersifat tidak permanen, artinya dapat dibongkar pasang. Konektor biasanya digunakan untuk kontak dengan terminal perangkat aktif.

c.    Penomoran pada Kabel Fiber Optik         Penomoran pada kabel fiber optik berdasarkan warna kabel itu sendiri, sehingga penomoran tersebut gampang di ingat oleh para pekerja.

d.   Transmisi Cahaya pada Serat Optik

           Jika cahaya hendak dipancarkan ke sasaran yang lurus, hal itu dapat dilakukan

dengan menyorotkan cahaya ke sasaran yang dituju karena cahaya merambat lurus.

Tetapi bagaimana jika cahaya hendak dipancarkan melalui daerah yang berbelok-belok

ataupun berupa lintasan yang rumit, seperti di bawah tanah atau lubang yang kecil. Untuk

mengatasi hal ini maka diperlukan suatu sistem yang bekerja seperti cermin tetapi

memiliki efisiensi tinggi. Sistem pemantulan inilah yang merupakan prinsip dasar serat

optik.

          Serat optik akan mengirimkan data dengan media cahaya dalam serat optik yang

merambat melewati inti dengan pemantulan (memantul dari dinding pembungkus

atau cladding) yang tetap. Prinsip ini disebut total pantulan internal.

Karena cladding tidak menyerap cahaya dari inti maka cahaya dapat melintasi jarak yang

cukup jauh.      Walaupun begitu ada beberapa cahaya yang mengalami kerugian (loss)

ketika merambat dalam serat. Hal itu disebabkan karena pengotoran atau ketidakmurnian

kaca. Besarnya kerugian cahaya tergantung kemurnian kaca dan panjang gelombang

cahaya yang ditransmisikan. Penstransmisian cahaya dibagi dalam beberapa tahap,

diantaranya :

1.      Perambatan Cahaya dalam Serat Optik

Pada dasarnya cahaya dapat merambat lurus atau memantul di dalam core serat

optik, pemantulan cahaya terjadi karena indeks bias core  lebih besar dibandingkan

indeks bias cladding. Pola perambatan cahaya dalam serat optik sebagai berikut sinar

merambat lurus sepanjang sumbu serat tanpa mengalami refleksi atau refraksi. Sinar

datang mengalami refleksi total karena memiliki sudut datang yang lebih besar dari sudut

kritis dan akan merambat sepanjang serat melalui pantulan-pantulan. Refraksi (pembiasan

cahaya) adalah peristiwa penyimpangan atau pembelokan cahaya karena melalui dua

medium yang berbeda kerapatan optiknya. Sinar akan mengalami refraksi dan tidak akan

dirambatkan sepanjang serat karena memiliki sudut datang yang lebih kecil dari sudut

kritis.

2.       Indeks Bias

Ketika cahaya merambat di dalam suatu bahan yang jernih, kecepatannya akan

turun sebesar suatu faktor yang ditentukan oleh karakteristik bahan yang dinamakan

indeks bias. Dengan kata lain indeks bias adalah pebandingan antara kecepatan cahaya di

ruang hampa dengan kecepatan cahaya di dalam bahan. Sebagian besar bahan yang

digunakan untuk membuat serat optik memiliki nilai indeks bias sekitar 1,5.

Karena indeks bias sebenarnya merupakan nilai perbandingan (rasio) antara kecepatan

cahaya di dalam ruang hampa terhadap kecepatan cahaya di dalam bahan, maka besaran

indeks bias tidak memliki satuan. Dengan indeks bias berperan sebagai faktor pembagi

dalam menentukan kecepatan cahaya di dalam suatu bahan, hal ini berarti bahwa semakin

rendah nilai indeks bias maka semakin tinggi kecepatan cahaya di dalam bahan terkait.

indeks bias rendah = kecepatan cahaya tinggi

3.      Pemantulan Internal Sempurna

Sudut kritis diberi nama demikian karena sudut ini memang berperan sangat

penting (kritis) di dalam prinsip kerja serat optik. Jika cahaya merambat dengan sudut

datang yang kurang dari sudut kritis, maka cahaya akan dibiaskan keluar dari bahan

pertama sebagaimana telah kita ketahui dari penjelasan-penjelasan sebelumnya.

Akan tetapi, jika cahaya merambat menuju bidang perbatasan dengan sudut datang yang

lebih besar dari sudut kritis, maka cahaya tersebut akan dipantulkan kembali (oleh bidang

perbatasan) ke dalam bahan pertama. Dalam kasus ini, bidang perbatasan hanya berperan

sebagai sebuah bidang pantul (‘cermin’). Efek semacam ini disebut sebagai

pemantulan internal sempurna (total internal reflection/TIR). Apabila sudut datang sinar

lebih besar dari sudut kritis, maka sinar akan dipantulkan balik ke dalam bahan pertama

melalui proses yang telah dikenal sebagai pemantulan internal sempurna. Setiap cahaya

yang ditembakkan menuju bidang perbatasan dengan sudut datang lebih besar dari sudut

kritis akan merambat sepenuhnya di dalam serat optik.

Efek ini merupakan jawaban bagi pertanyaan mengenai bagaimana kita dapat

‘mengurung’ cahaya di dalam serat optik. Jika serat optik memiliki sisi-sisi yang saling

sejajar, dan dibungkus oleh sebuah bahan lainnya (mantel) dengan indeks bias yang lebih

kecil, maka cahaya dapat dibuat selalu terpantul balik di bidang perbatasan serat mantel

dengan sudut yang tetap.

Setiap sinar cahaya yang ditembakkan menuju bidang perbatasan dengan sudut datang

lebih besar dari sudut kritis akan merambat sepenuhnya di dalam serat optik.

e.    Alat Pemasang dan Pengukur Fiber Optik

Pemasangan Fiber Optik,terdiri atas connector, pigtail, dan patch cord.

         Connector adalah ujung dari fiber optik, jenisnya banyak sesuai dengan kebutuhan

dilapangan, Pigtail adalah sepotong kabel yang hanya memiliki satu buah konektor

diujungnya, pigtail akan disambungkan dengan kabel fiber yang belum memiliki konektor,

dan Patch cord adalah kabel fiber optik yang pada dua sisi ada konektor. Patch cord

digunakan untuk menghubungkan device atau dikenal juga dengan optik jumper.

alat pengukur fiber optik, terdiri dari OTDR dan Power Meter. Optical Time Domain

Reflectometer (OTDR) merupakan alat yang dapat digunakan untuk mengevaluasi suatu

fiber optik pada domain waktu, sementara Power Meter adalah alat untuk mengukur total

loss dalam sebuah link optik baik saat instalasi (uji akhir) atau pemeliharaan. Penggunaan

power meter harus berada pada kedua ujung kabel fiber optik.

f.     Kelebihan dan kekurangan Fiber Optik

Kelebihan Fiber optik :

1.  Berkemampuan membawa lebih banyak informasi dan mengantarkan informasi dengan

lebih akurat dibandingkan dengan kabel tembaga dan kabel coaxial.

2.  Kabel fiber optik mendukung data rate yang lebih besar, jarak yang lebih jauh

dibandingkan kabel coaxial, sehingga menjadikannya ideal untuk transmisi serial data

digital.

3.  Kebal terhadap segala jenis interferensi, termasuk kilat, dan tidak bersifat

mengantarkan listrik. Sehingga tidak berpengaruh terhadap tegangan listrik, tidak seperti

kabel tembaga yang bisa lossing data karena pengaruh tegangan listrik.

4. Sebagai dasarnya seratnya dibuat dari kaca, tidak dipengaruhi oleh korosi dan tidak

berpengaruh pada zat kimia, sehingga tidak tidak akan rusak kecuali kimia pada

konsentrasi tertentu.

5.  Karena yang dikirim adalah signal cahaya, maka tidak ada kemungkinan ada percikan

api bila serat atau kabel tersebut putus. Selain itu juga tidak menyebabkan tegangan

listrik dalam proses perbaikannya bila ada kerusakan.

6.  Kabel fiber optik tidak terpengaruh oleh cuaca.

7.  Kabel fiber optik walaupun memiliki banyak serat pada satu kabel namun bila

dibandingkan terhadap kabel coaxial dan kabel tembaga akan lebih kecil dan lebih

bercahaya bila diisi dengan muatan informasi yang sama. Lebih mudah dalam

penanganan dan pemasangannya.

9. Kabel fiber optik lebih aman digunakan dalam sistem komunikasi, sebab lebih susah

disadap namun mudah di-monitor. Bila ada gangguan pada kabel – ada yang menyadap

sistem – maka muatan informasi yang dikirim akan jauh berkurang sehingga bisa cepat

diketahui dan bisa cepat ditangani.

Kekurangan fiber optik:

1. Biaya yang mahal untuk peralatannya.

2. Perlu konversi data listrik ke Cahaya dan sebaliknya yang rumit.

3. Perlu peralatan khusus dalam prosedur pemakaian dan pemasangannya.

4. Untuk perbaikan yang kompleks perlu tenaga yang ahli di bidang ini.

5. Selain merupakan keuntungan, sifatnya yang tidak menghantarkan listrik juga

merupakan kelemahannya, karena musti memerlukan alat pembangkit listrik eksternal.

6. Bisa menyerap hidrogen yang bisa menyebabkan loss data.

BAB IIIKesimpulan dan Saran

a.       Kesimpulan

Fiber optik adalah salah satu transmiter yang memiliki sedikit sekali kendala, itu

dapat dibuktikan dengan sangat pesatnya perkembangan penggunaan fiber optik di dalam

bidang telekomunikasi. Kabel fiber optik dibedakan menjadi 3 jenis, yaitu single mode

step index, multi mode step index dan multi mode gradde index, dimana pada umum nya

tipe multi mode biasanya dipakai untuk jarnk yang dekat, smemntara single mode untuk

jarang yang cukup jauh.  Fiber optik sendiri sangan besar seklai kapasitas untuk transper

datanya. Fiber optik sanagt cocom sekali dengan keadaan geografis di indonesia

khususnya di jawa, karena daerahnya tidak terlalu banyak yang curam.

b.      Saran

          Semoga dengan adanya transmiter fiber optik ini kualitas telekomunikasi di

Indonesia lebih maju lagi dan lebih merata ke seluruh indonesia.

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pengertian Fiber Optik

Fiber Optik (Serat optic) adalah saluran transmisi yang terbuat dari kaca atau plastik yang digunakan untuk mentransmisikan sinyal cahaya dari suatu tempat ke tempat lain. Cahaya yang ada di dalam serat optik sulit keluar karena indeks bias dari kaca lebih besar daripada indeks bias dari udara. Sumber cahaya yang digunakan adalah laser karena laser mempunyai spektrum yang sangat sempit. Kecepatan transmisi serat optik sangat tinggi sehingga sangat bagus digunakan sebagai saluran komunikasi.

Serat optik umumnya digunakan dalam sistem telekomunikasi serta dalam pencahayaan, sensor, dan optik pencitraan. Serat optik terdiri dari 2 bagian, yaitu cladding dan core. Cladding adalah selubung dari core. Cladding mempunyai indek bias lebih rendah dari pada core akan memantulkan kembali cahaya yang mengarah keluar dari core kembali kedalam core lagi. Efisiensi dari serat optik ditentukan oleh kemurnian dari bahan penyusun gelas. Semakin murni bahan gelas, semakin sedikit cahaya yang diserap oleh serat optik. Pembagian Serat optik dapat dilihat dari 2 macam perbedaan :

1. Berdasarkan Mode yang dirambatkan :

a. Single mode : serat optik dengan core yang sangat kecil, diameter mendekati panjang gelombang sehingga cahaya yang masuk ke dalamnya tidak terpantul-pantul ke dinding cladding.

b. Multi mode : serat optik dengan diameter core yang agak besar yang membuat laser di dalamnya akan terpantul-pantul di dinding cladding yang dapat menyebabkan berkurangnya bandwidth dari serat optik jenis ini.

2. Berdasarkan indeks bias core :

a. Step indeks : pada serat 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.

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.

B. Sejarah Fiber Optic

Penggunaan cahaya sebagai pembawa informasi sebenarnya sudah banyak digunakan sejak zaman dahulu, baru sekitar tahun 1930-an para ilmuwan Jerman mengawali eksperimen untuk mentransmisikan cahaya melalui bahan yang bernama serat optik. Percobaan ini juga masih tergolong cukup primitif karena hasil yang dicapai tidak bisa langsung dimanfaatkan, namun harus melalui perkembangan dan penyempurnaan lebih lanjut lagi. Perkembangan selanjutnya adalah ketika para ilmuawan Inggris pada tahun 1958 mengusulkan prototipe serat optik yang sampai sekarang dipakai yaitu yang terdiri atas gelas inti yang dibungkus oleh gelas lainnya. Sekitar awal tahun 1960-an perubahan fantastis terjadi di Asia yaitu ketika para ilmuwan Jepang berhasil membuat jenis serat optik yang mampu mentransmisikan gambar.

Di lain pihak para ilmuwan selain mencoba untuk memandu cahaya melewati gelas (serat optik) namun juga mencoba untuk ”menjinakkan” cahaya. Kerja keras itupun berhasil ketika sekitar 1959 laser ditemukan. Laser beroperasi pada daerah frekuensi tampak sekitar 1014 Hertz-15 Hertz atau ratusan ribu kali frekuensi gelombang mikro. Pada awalnya peralatan penghasil sinar laser masih serba besar dan merepotkan. Selain tidak efisien, ia baru dapat berfungsi pada suhu sangat rendah. Laser juga belum terpancar lurus. Pada kondisi cahaya sangat cerah pun, pancarannya gampang meliuk-liuk mengikuti kepadatan atmosfer. Waktu itu, sebuah pancaran laser dalam jarak 1 km, bisa tiba di tujuan akhir pada banyak titik dengan simpangan jarak hingga hitungan meter.

Sekitar tahun 60-an ditemukan serat optik yang kemurniannya sangat tinggi, kurang dari 1 bagian dalam sejuta. Dalam bahasa sehari-hari artinya serat yang sangat bening dan tidak menghantar listrik ini sedemikian murninya, sehingga konon, seandainya air laut itu semurni serat optik, dengan pencahayaan cukup kita dapat menonton lalu-lalangnya penghuni dasar Samudera Pasifik.

Seperti halnya laser, serat optik pun harus melalui tahap-tahap pengembangan awal. Sebagaimana medium transmisi cahaya, ia sangat tidak efisien. Hingga tahun 1968 atau berselang dua tahun setelah serat optik pertama kali diramalkan akan menjadi pemandu cahaya, tingkat atenuasi (kehilangan)-nya masih 20 dB/km. Melalui pengembangan dalam teknologi material, serat optik mengalami pemurnian, dehidran dan lain-lain. Secara perlahan tapi pasti atenuasinya mencapai tingkat di bawah 1 dB/km.

Tahun 80-an, bendera lomba industri serat optik benar-benar sudah berkibar. Nama-nama besar di dunia pengembangan serat optik bermunculan. Charles K. Kao diakui dunia sebagai salah seorang perintis utama. Dari Jepang muncul Yasuharu Suematsu. Raksasa-raksasa elektronik macam ITT atau STL jelas punya banyak sekali peranan dalam mendalami riset-riset serat optik.

 

Sistem Komunikasi Serat Optik (SKSO)

Berdasarkan penggunaannya maka SKSO dibagi atas beberapa generasi yaitu :

 

Generasi pertama (mulai 1975)

Sistem masih sederhana dan menjadi dasar bagi sistem generasi berikutnya, terdiri dari : alat encodi

ng : 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 : men

gubah sinyal gelombang menjadi sinyal listrik, berupa fotodetektor alat decoding : mengubah sinyal l

istrik menjadi output (misal suara) Repeater bekerja melalui beberapa tahap, mula-mula ia menguba

h sinyal gelombang yang sudah melemah menjadi sinyal listrik, kemudian diperkuat dan diubah kem

bali menjadi sinyal gelombang. Generasi pertama ini pada tahun 1978 dapat mencapai kapasitas tra

nsmisi sebesar 10 Gb.km/s.

Generasi kedua (mulai 1981)

Untuk mengurangi efek dispersi, ukuran teras serat diperkecil agar menjadi tipe mode tunggal. Indek

s bias kulit dibuat sedekat-dekatnya dengan indeks bias teras. Dengan sendirinya transmitter juga dig

anti dengan diode laser, panjang gelombang yang dipancarkannya 1,3 mm. Dengan modifikasi ini ge

nerasi kedua mampu mencapai kapasitas transmisi 100 Gb.km/s, 10 kali lipat lebih besar daripada ge

nerasi pertama.

Generasi ketiga (mulai 1982)

Terjadi penyempurnaan pembuatan serat silika dan pembuatan chip diode laser berpanjang gelomb

ang 1,55 mm. Kemurnian bahan silika ditingkatkan sehingga transparansinya dapat dibuat untuk pan

jang gelombang sekitar 1,2 mm sampai 1,6 mm. Penyempurnaan ini meningkatkan kapasitas transmi

si menjadi beberapa ratus Gb.km/s.

Generasi keempat (mulai 1984)

Dimulainya riset dan pengembangan sistem koheren, modulasinya yang dipakai bukan modulasi inte

nsitas melainkan modulasi frekuensi, sehingga sinyal yang sudah lemah intensitasnya masih dapat di

deteksi. Maka jarak yang dapat ditempuh, juga kapasitas transmisinya, ikut membesar. Pada tahun 1

984 kapasitasnya sudah dapat menyamai kapasitas sistem deteksi langsung. Sayang, generasi ini terh

ambat perkembangannya karena teknologi piranti sumber dan deteksi modulasi frekuensi masih jau

h tertinggal. Tetapi tidak dapat disangkal bahwa sistem koheren ini punya potensi untuk maju pesat 

pada masa-masa yang akan datang.

 

Generasi kelima (mulai 1989)

Pada generasi ini dikembangkan suatu penguat optik yang menggantikan fungsi repeater pada gener

asi-generasi sebelumnya. Sebuah penguat optik terdiri dari sebuah diode laser InGaAsP (panjang gel

ombang 1,48 mm) dan sejumlah serat optik dengan doping erbium (Er) di terasnya. Pada saat serat i

ni disinari diode lasernya, atom-atom erbium di dalamnya akan tereksitasi dan membuat inversi pop

ulasi*, sehingga bila ada sinyal lemah masuk penguat dan lewat di dalam serat, atom-atom itu akan s

erentak mengadakan deeksitasi yang disebut emisi terangsang (stimulated emission) Einstein. Akibat

nya 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 perjala

nan sinyal gelombang, sinyal gelombang tidak perlu diubah jadi listrik dulu dan seterusnya seperti ya

ng 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 trans

misi sudah menembus harga 50 ribu Gb.km/s.

Generasi keenam

Pada tahun 1988 Linn F. Mollenauer memelopori sistem komunikasi soliton. Soliton adalah pulsa gel

ombang yang terdiri dari banyak komponen panjang gelombang. Komponen-komponennya memiliki 

panjang gelombang yang berbeda hanya sedikit, dan juga bervariasi dalam intensitasnya. Panjang sol

iton hanya 10-12 detik dan dapat dibagi menjadi beberapa komponen yang saling berdekatan, sehin

gga sinyal-sinyal yang berupa soliton merupakan informasi yang terdiri dari beberapa saluran sekalig

us (wavelength division multiplexing). Eksperimen menunjukkan bahwa soliton minimal dapat memb

awa 5 saluran yang masing-masing membawa informasi dengan laju 5 Gb/s. Cacah saluran dapat dib

uat 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.

Cara kerja sistem soliton ini adalah efek Kerr, yaitu sinar-sinar yang panjang gelombangnya sama aka

n merambat dengan laju yang berbeda di dalam suatu bahan jika intensitasnya melebihi suatu harga 

batas. Efek ini kemudian digunakan untuk menetralisir efek dispersi, sehingga soliton tidak akan mel

ebar pada waktu sampai di receiver. Hal ini sangat menguntungkan karena tingkat kesalahan yang di

timbulkannya amat kecil bahkan dapat diabaikan. Tampak bahwa penggabungan ciri beberapa gener

asi teknologi serat optik akan mampu menghasilkan suatu sistem komunikasi yang mendekati ideal, 

yaitu yang memiliki kapasitas transmisi yang sebesar-besarnya dengan tingkat kesalahan yang sekecil

-kecilnya yang jelas, dunia komunikasi abad 21 mendatang tidak dapat dihindari lagi akan dirajai oleh 

teknologi serat optik.

C. Komunikasi Serat Optik

Media komunikasi digital pada dasarnya hanya ada tiga, tembaga, udara dan kaca. Tembaga kita kenal sebagai media komunikasi sejak lama, telah berevolusi dari hanya penghantar listrik menjadi penghantar elektromagnetik yang membawa pesan, suara, gambar dan data digital. Berkembangnya teknologi frekuensi radio menambah alternatif lain media komunikasi, kita sebut nirkabel atau wireless, sebuah komunikasi dengan udara sebagai penghantar. Tahun 1980-an kita mulai mengenal media komunikasi yang lain yang sekarang menjadi tulang punggung komunikasi dunia, yaitu serat optik, sebuah media yang memanfaatkan pulsa cahaya dalam sebuah ruang kaca berbentuk kabel, total internal reflection.

Sebuah kabel serat optik dibuat sekecil-kecilnya (mikroskopis) agar tak mudah patah/retak, tentunya dengan perlindungan khusus sehingga besaran wujud kabel akhirnya tetap mudah dipasang. Satu kabel serat optik disebut sebagai core. Untuk satu sambungan/link komunikasi serat optik dibutuhkan dua core, satu sebagai transmitter dan satu lagi sebagai receiver. Variasi kabel yang dijual sangat beragam sesuai kebutuhan, ada kabel 4 core, 6 core, 8 core, 12 core, 16 core, 24 core, 36 core hingga 48 core. Satu core serat optik yang terlihat oleh mata kita adalah masih berupa lapisan pelindungnya (coated), sedangkan kacanya sendiri yang menjadi inti transmisi data berukuran mikroskopis, tak terlihat oleh mata.

Bentuk kabel dikenal dua macam, kabel udara (KU) dan kabel tanah (KT). Kabel udara diperkuat oleh kabel baja untuk keperluan penarikan kabel di atas tiang. Baik KU maupun KT pada lapisan intinya paling tengah diperkuat oleh kabel khusus untuk menahan kabel tidak mudah bengkok (biasanya serat plastik yang keras). Di sekeliling inti tersebut dipasang beberapa selubung yang isinya adalah core serat optik, dilapisi gel (katanya berfungsi juga sebagai racun tikus) dan serat nilon, dibungkus lagi dengan bahan metal tipis hingga ke lapisan terluar kabel berupa plastik tebal. Dari berbagai jenis jumlah core, besaran wujud akhir kabel tidaklah terlalu signifikan ukuran diameternya.

Memotong kabel serat optik sangat mudah, cukup menggunakan gergaji kecil. Sering terjadi maling-maling tembaga salah mencuri, niatnya mencuri kabel tembaga yang laku di pasar besi/loak malah menggergaji kabel serat optik. Yang sulit adalah mengupasnya, namun hal ini dipermudah dengan pabrikan kabel menyertakan serat nilon khusus di bawah lapisan terluar yang keras sehingga cukup dikupas sedikit dan nilon tersebut berfungsi membelah lapisan terluar hingga panjang yang diinginkan untuk dikupas. Untuk apa dikupas? Tentunya untuk keperluan penyambungan atau terminasi. Kita lihat dulu bagaimana pulsa cahaya bekerja di dalam serat kaca yang sangat sempit ini. Kabel serat optik yang paling umum dikenal dua macam, multi-mode dan single-mode. Transmitter cahaya berupa Light Emitting Diode (LED) atau Injection Laser Diode (ILD) menembakkan pulsa cahaya ke dalam kabel serat optik. Dalam kabel multi-mode pulsa cahaya selain lurus searah panjang kabel juga berpantulan ke dinding core hingga sampai ke tujuan, sisi receiver. Pada kabel single-mode pulsa cahaya ditembakkan hanya lurus searah panjang kabel. Kabel single-mode memberi kelebihan kapasitas bandwidth dan jarak yang lebih tinggi, hingga puluhan kilometer dengan skala bandwidth gigabit.

Inti kaca kabel single-mode umumnya berdiameter 8,3-10 mikron (jauh lebih kecil dari diameter rambut), dan pada multi-mode berukuran 50-100 mikron. Pulsa cahaya yang ditembakkan pada single mode adalah cahaya dengan panjang gelombang 1310-1550nm, sedangkan pada multi-mode adalah 850-1300nm.

Ujung kabel serat optik berakhir di sebuah terminasi, untuk hal tersebut dibutuhkan penyambungan kabel serat optik dengan pigtail serat optik di Optical Termination Board (OTB), bisa wallmount atau 1U rackmount. Dari OTB kabel serat optik tinggal disambung dengan patchcord serat optik ke perangkat multiplexer, switch atau bridge (converter to ethernet UTP).Penyambungan kabel serat optik disebut sebagai splicing. Splicing menggunakan alat khusus yang memadukan dua ujung kabel seukuran rambut secara presisi, dibakar pada suhu tertentu sehingga kac

a meleleh tersambung tanpa bagian coated-nya ikut meleleh. Setelah tersambung, bagian sambungan ditutup dengan selubung yang dipanaskan. Alat ini mudah dioperasikan, namun sangat mahal harganya. Inilah sebabnya meskipun harga kabel fiber optik sudah jauh lebih murah namun alat dan biaya lainnya masih mahal, terutama pada biaya pemasangan kabel, splicing dan terminasinya.

Pigtail yang disambungkan ke kabel optik bisa bermacam-macam konektornya, yang paling umum adalah konektor FC. Dari konektor FC di OTB ini kita tinggal menggunakan patchcord yang sesuai untuk disambungkan ke perangkat. Umumnya perangkat optik seperti switch atau bridge menggunakan konektor SC atau LC. Cukup menyulitkan ketika menyebut jenis konektor yang kita kehendaki kepada penjual, FC, SC, ST, atau LC. Setelah kabel optik terpasang di OTB dilakukan pengujian end-to-end dengan menggunakan Optical Time Domain Reflectometer (OTDR). Dengan OTDR akan didapatkan kualitas kabel, seberapa besar loss cahaya dan berapa panjang kabel totalnya. Harga perangkat OTDR ini sangat mahal, meskipun pengoperasiannya relatif mudah. OTDR ini digunakan pula pada saat terjadi gangguan putusnya kabel laut atau terestrial antar kota, sehingga bisa ditentukan di titik mana kabel harus diperbaiki dan disambung kembali.Untuk keperluan sederhana misalnya sambungan fiber optik antar gedung pada jarak ratusan meter (hingga 15km) kini teknologi bridge/converter-nya sudah semakin murah dengan kapasitas 100Mbps, sedangkan untuk full gigabit harga switch/module-switch-nya masih mahal. Jadi, meskipun harga kabel serat optik sudah di kisaran Rp10.000/m namun total pemasangannya membengkak karena ada biaya SDM yang menarik dan memasang kabel, biaya splicing setiap core-nya, pemasangan OTB, pengujian OTDR, penyediaan patchcord dan perangkat optiknya sendiri (switch/bridge).

D. Keunggulan & Kelemahan Serat Optik 

Ada beberapa keunggulan serat optik di banding media transmisi lainnya, yaitu : 1)Lebar bidang yang luas, sehingga sanggup menampung informasi yang besar.2)Bentuk yang sangat kecil dan murah.

3)Tidak terpengaruh oleh medan elektris dan medan magnetis.

4)Isyarat dalam kabel terjamin keamanannya.

5)Karena di dalam serat tidak terdapat tenaga listrik, maka tidak akan terjadi ledakan maupun percikan api. Di samping itu serat tahan terhadap gas beracun, bahan kimia dan air, sehingga cocok ditanam dalam tanah.

6)Substan sangat rendah, sehingga memperkecil jumlah sambungan dan jumlah pengulang.

Teknologinya yang terbilang canggih dan mahal membuat media komunikasi fiber optik menjadi pilihan utama bagi pengguna yang menginginkan kualitas prima dalam berkomunikasi.

Media fiber optik, merupakan media yang memiliki banyak kelebihan, terutama dari segi performa dan ketahanannya menghantarkan data. Media ini tampaknya masih menjadi media yang terbaik saat ini dalam media komunikasi kabel. Kelebihan yang dimiliki media ini memang membuat komunikasi data menjadi lebih mudah dan cepat untuk dilakukan. Maka dari itulah, media ini menjadi pilihan banyak orang untuk mendapatkan komunikasi yang berkualitas.

Media ini tidak cuma mampu menggelar komunikasi antargedung, antarblok, antarkota, tetapi media ini juga sudah sejak lama dipercaya untuk menghubungkan benua-benua dan pulau-pulau di dunia ini. Fiber optik juga telah lama dipercaya untuk menjadi media komunikasi inti (backbone) dari Internet di seluruh dunia. Untuk menghubungkan jaringan di negara satu dengan negara seberangnya, atau benua satu dengan benua lainnya, fiber optic telah cukup lama berperan dalam komunikasi dunia ini. Semua itu karena kualitas koneksinya, cara kerjanya, dan kekebalan informasi yang dibawa dalam media inilah yang membuatnya begitu dipercaya.

Kehebatan media ini akan coba dibahas satu per satu dalam artikel ini. Meskipun tidak terlalu detail dan ilmiah, namun cukup untuk menunjukkan betapa hebatnya teknologi ini hingga begitu dipercaya oleh masyarakat dunia.

Di samping kelebihan yang telah disebutkan di atas, serat optik juga mempunyai beberapa kelemahan di antaranya, yaitu :

1)Sulit membuat terminal pada kabel serat

2)Penyambungan serat harus menggunakan teknik dan ketelitian yang tinggi.

Akan ada kemungkinan kehilangan sinyal, Pengiriman ke tujuan yang berbeda-beda dapat mempengaruhi besarnya informasi yang dikirimkan, Fiber masih sulit untuk disatukan dan ketika telah mencapai titik akhir maka fiber harus diterima secara akurat untuk menghasilkan transmisi yang jernih, Komponen FO masih sangat mahal.

E. Karakteristik Komunikasi Fiber Optik

Teknologi komunikasi fiber optik ternyata cukup banyak jenis dan karakteristiknya. Jenis dan karakteristik ini akhirnya membuat jenis-jenis konektor, jenis kabel, jenis perangkat yang bervariasi pula. Hal ini dikarenakan perbadaan karakteristik yang juga membuat perbedaan cara kerja dan fitur-fitur yang dihasilkannya. 

Teknologi komunikasi fiber optik menjadi terbagi-bagi menjadi beberapa jenis disebabkan oleh dua faktor, yaitu faktor struktural dari media pembawanya dan faktor properti dari sistem transmisinya. Kedua faktor inilah yang menyebabkan perbedaan kualitas dan harga pada komunikasi fiber optik secara garis besar. Faktor struktural lebih banyak berkutat pada fisik dari media pembawanya, yaitu serat kaca. Fisik dari serat tersebut cukup berpengaruh untuk kelangsungan transmisi data. Sedangkan, faktor properti sistem transmisi akan lebih banyak berkutat mengenai bagaimana sinar-sinar data tersebut diperlakukan di dalam media pembawa. Modifikasi dari kedua faktor tersebut akan membuat teknologi fiber optik menjadi bervariasi produknya.

Berdasarkan faktor struktur dan properti sistem transmisi yang sekarang banyak diimplementasikan, teknologi fiber optik terbagi atas dua kategori umum, yaitu:

* Single mode fiber optic

Single mode fiber optic memiliki banyak arti dalam teknologi fiber optik. Dilihat dari faktor properti sistem transmisinya, single mode adalah sebuah sistem transmisi data berwujud cahaya yang didalamnya hanya terdapat satu buah indeks sinar tanpa terpantul yang merambat sepanjang media tersebut dibentang. Satu buah sinar yang tidak terpantul di dalam media optik tersebut membuat teknologi fiber optik yang satu ini hanya sedikit mengalami gangguan dalam perjalanannya. Itu pun lebih banyak gangguan yang berasal dari luar maupun gangguan fisik saja. Single mode dilihat dari segi strukturalnya merupakan teknologi fiber optik yang bekerja menggunakan inti (core) serat fiber yang berukuran sangat kecil yang diameternya berkisar 8 sampai 10 mikrometer. Dengan ukuran core fiber yang sedemikian kecil, sinar yang mampu dilewatkannya hanyalah satu mode sinar saja. Sinar yang dapat dilewatkan hanyalah sinar dengan panjang gelombang 1310 atau 1550 nanometer.

Single mode dapat membawa data dengan bandwidth yang lebih besar dibandingkan dengan multi mode fiber optics, tetapi teknologi ini membutuhkan sumber cahaya dengan lebar spektral yang sangat kecil pula dan ini berarti sebuah sistem yang mahal. Single mode dapat membawa data dengan lebih cepat dan 50 kali lebih jauh dibandingkan dengan multi mode. Tetapi harga yang harus Anda keluarkan untuk penggunaannya juga lebih besar. Core yang digunakan lebih kecil dari multi mode dengan demikian gangguan-gangguan di dalamnya akibat distorsi dan overlapping pulsa sinar menjadi berkurang. Inilah yang menyebabkan single mode fiber optic menjadi lebih reliabel, stabil, cepat, dan jauh jangkauannya.

* Multi mode fiber optic

Sesuai dengan nama yang disandangnya, teknologi ini memiliki kelebihan dan kekurangan yang diakibatkan dari banyaknya jumlah sinyal cahaya yang berada di dalam media fiber optik-nya. Sinar yang berada di dalamnya sudah pasti lebih dari satu buah. Dilihat dari faktor properti sistem transmisinya, multi mode fiber optic merupakan teknologi transmisi data melalui media serat optik dengan menggunakan beberapa buah indeks cahaya di dalamya. Cahaya yang dibawanya tersebut akan mengalami pemantulan berkali-kali hingga sampai di tujuan akhirnya.  Sinyal cahaya dalam teknologi Multi mode fiber optic dapat dihasilkan hingga 100 mode cahaya. Banyaknya mode yang dapat dihasilkan oleh teknologi ini bergantung dari besar kecilnya ukuran core fiber-nya dan sebuah parameter yang diberi nama Numerical Aperture (NA). Seiring dengan semakin besarnya ukuran core dan membesarnya NA, maka jumlah mode di dalam komunikasi ini juga bertambah.

Dilihat dari faktor strukturalnya, teknologi Multi mode ini merupakan teknologi fiber optikyang menggunakan ukuran core yang cukup besar dibandingkan dengan single mode. Ukuran core kabel Multi mode secara umum adalah berkisar antara 50 sampai dengan 100 mikrometer. Biasanya ukuran NA yang terdapat di dalam kabel Multi mode pada umumnya adalah berkisar antara 0,20 hingga 0,29. Dengan ukuran yang besar dan NA yang tinggi, maka terciptalah teknologi fiber optik Multi mode ini.

Ukuran core besar dan NA yang tinggi ini membawa beberapa keuntungan bagi penggunanya. Yang pertama, sinar informasi akan bergerak dengan lebih leluasa di dalam kabel fiber optik tersebut. Ukuran besar dan NA tinggi juga membuat para penggunanya mudah dalam melakukan penyambungan core-core tersebut jika perlu disambung. Di dalam penyambungan atau yang lebih dikenal dengan istilah splicing, keakuratan dan ketepatan posisi antara kedua core yang ingin disambung menjadi hal yang tidak begitu kritis terhadap lajunya cahaya data.

Keuntungan lainnya, teknologi ini memungkinkan Anda untuk menggunakan LED sebagai sumber cahayanya, sedangkan single mode mengharuskan Anda menggunakan laser sebagai sumber cahayanya. Yang perlu diketahui, LED merupakan komponen yang cukup murah sehingga perangkat yang b

erperan sebagai sumber cahayanya juga berharga murah. LED tidak kompleks dalam penggunaan dan penanganan serta LED juga tahan lebih lama dibandingkan laser. Jadi teknologi ini cukup berbeda jauh dari segi harga dibandingkan dengan single mode.

Namun, teknologi ini juga membawa ketidaknyamanan bagi penggunanya. Ketika jumlah dari mode tersebut bertambah, pengaruh dari efek Modal dispersion juga meningkat. Modal dispersion (intermodal dispersion) adalah sebuah efek di mana mode-mode cahaya yang berjumlah banyak tadi tiba di ujung penerimanya dengan waktu yang tidak sinkron satu dengan yang lainnya. Perbedaan waktu ini akan menyebabkan pulsa-pulsa cahaya menjadi tersebar penerimaannya.

Pengaruh yang ditimbulkan dari efek ini adalah bandwidth yang dicapai tidak dapat meningkat, sehingga komunikasi tersebut menjadi terbatas bandwidthnya. Para pembuat kabel fiber optik memodifikasi sedemikian rupa kabel yang dibuatnya sehingga bandwidth yang dihasilkan oleh Multi mode fiber optic ini menjadi paling maksimal.

F. Apliksi Fiber Optik

Sebuah Fiber Optik line adalah media yang sangat atraktif untuk produksi video. Karena sangat ringan maka bisa menjadi aset yang berharga dalam pembuatan peralatannya. Kapasitasnya juga menjadi penarik perhatian dalam bidang TV digital. Selain untuk TV optik fiber juga mampu untuk mendukung kinerja LAN. Industri telepon dan kabel juga menaruh perhatian yang besar pada teknologi ini. Underwater LinesAT&T telah mengepalai suatu konsorsium untuk pengembangan jaringan fiber optik bawah laut, transatlantik, antara Amerika dan Eropa. Fiber-Optic Lines and Satellites Sekarang sebuah FO line telah memiliki kapasitas saluran yang besar dan tahan lama, dan akan sangat efektif untuk aplikasi jarak jauh. Sebuah transmisi satelit sangat terpengaruh oleh keadaan atmosfer dan traffic dari satelit itu sendiri, namun FO line tidak terpengaruh dua hal ini. Fiber juga mempunyai segi keamanan yang jauh lebih baik. Aplikasi Lainnya Dalam bidang kedokteran terdapat operasi tipe laser yang memanfaatkan teknologi ini. Para ilmuwan juga telah mengaplikasikan teknologi ini dalam beberapa material yang berguna unuk menciptakan sebuah pesawat terbang hingga sebuah space station.