MAKALAH FIBER OPTIK (FIBER OPTIC)

Serat Optik (Fiber Optic)

Serat optik adalah sebuah kaca murni yang panjang dan tipis serta berdiameter sebesar rambut manusia berkisar antara 2 mm sampai 125 mm. Dalam upaya untuk memperoleh kinerja yang baik, biasanya serat ultra pure fused silika adalah bahan yang sering digunakan sebagai bahan pembuat serat optik karena memiliki loss kecil.

Salah satu teknologi yang digunakan dalam membangun suatu sistem jaringan komputer dan masih terus dalam tahap pengembangan adalah teknologi serat optik. Teknologi serat optik ini terus dikembangkan supaya dapat meningkatkan kinerja sistem jaringan komputer. Serat optik adalah salah satu media transmisi yang mampu menyalurkan data dalam bentuk cahaya dengan kapasitas besar dengan kehandalan tinggi. Kehandalan serat optik ini diperoleh karena serat optik menggunakan gelombang optik (cahaya laser) sebagai gelombang pembawanya. Hal ini berbeda dengan jenis media transmisi lain yang menggunakan sinyal listrik yang merambat melalui kabel sebagai pembawa sinyal.

Sejarah mencatat bahwa pada tahun 1880, Alexander Graham Bell dapat 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. Photo-phone tidak pernah mencapai sukses komersial, walaupun sistem tersebut bekerja cukup baik. Kemudian pada tahun 1960, penemuan Laser membawa penerebosan baru pada teknologi komunikasi serat optik dengan kapasitas tinggi. Namun, dalam penerobosan tersebut belum ditemukan kunci utama di dalam sistem serat praktis, yaitu sistem yang efisien. Hal tersebut baru ditemukan pada tahun 1970, serat optik sudah memiliki loss yang rendah.

Serat optik berbentuk silinder yang terdiri dari tiga bagian yaitu:

1. Core adalah bagian terdalam atau bagian inti dari serat optik yang terdiri dari satu serat atau lebih, serat inilah yang merupakan jalur bagi sinyal cahaya.

2. Cladding adalah materi yang mengelilingi inti yang berfungsi memantulkan sinar kembali ke dalam inti(core).

3. Buffer Coating (pembungkus) atau bisa disbut jaket adalah bagian terluar yang merupakan suatu plastik pelapis yang akan  melindungi serat optik dari kerusakan akibat pengaruh luar. seperti  kelembapan udara, abrasi dan kerusakan.

Keunggulan Transmisi Serat Optik

Sistem transmisi serat optik ini dibandingkan dengan teknologi transmisi yang lain mempunyai beberapa kelebihan, antara lain :

1. Redaman transmisi yang kecil

Sistem telekomunikasi serat optik mempunyai redaman transmisi per km relatif kecil dibandingkan dengan transmisi lainnya, seperti kabel coaxial ataupun kabel PCM. Ini berarti serat optik sangat sesuai untuk dipergunakan pada telekomunikasi jarak jauh, sebab hanya membutuhkan repeater yang jumlahnya lebih sedikit.

2. Bidang frekuensi yang lebar

Secara teoritis serat optik dapat dipergunakan dengan kecepatan yang tinggi, hingga mencapai beberapa Gigabit/detik. Dengan demikian sistem ini dapat dipergunakan untuk membawa sinyal informasi dalam jumlah yang besar hanya dalam satu buah serat optik yang halus.

3. Ukurannya kecil dan ringan

Serat optik memiliki ukuran yang kecil dengan diameter yang berkisar antara 2 mm sampai 125 mm. Hal ini sangat memudahkan pengangkutan pemasangan di lokasi.

4. Tidak ada interferensi

Sistem transmisi serat optik mempergunakan sinar/cahaya laser sebagai gelombang pembawanya, sehingga akan bebas dari cakap silang (cross talk) yang sering terjadi pada kabel biasa. Atau dapat dikatakan kualitas transmisi atau telekomunikasi yang dihasilkan serat optik lebih baik dibandingkan transmisi dengan kabel. Tidak terjadinya interferensi pada serat optik akan memungkinkannya dipasang pada jaringan tenaga listrik tegangan tinggi (high voltage).

 5. Kelebihan lain

Adanya isolasi antara pengirim (transmitter) dan penerimanya (receiver), tidak ada ground loop serta tidak akan terjadi hubungan api pada saat kontak atau terputusnya serat optik. Dengan demikian sangat aman dipasang di tempat-tempat yang mudah terbakar, misalnya pada industri minyak, kimia, dan sebagainya.

Cara kerja serat optik

Pada dasarnya serat optik merupakan suatu kesatuan yang terdiri dari komponen-komponen pendukung yang membentuk suatu sistem. Hal ini dikarenakan informasi (data) yang akan ditransmisikan dalam serat optik berupa cahaya, sehingga sebelum informasi disalurkan terlebih dahulu informasi tersebut diubah bentuknya menjadi cahaya.

Pada umumnya sistem transmisi serat optik terdiri tiga bagian yaitu dari sumber cahaya, media transmisi dan detektor. Sumber cahaya adalah bagian dari sistem yang mengubah sinyal listrik menjadi sinyal cahaya yang sesuai.

Tugas ini biasanya dilakukan oleh LED (Light Emitting Diode) atau bisa juga menggunakan dioda laser, yaitu dioda yang dapat memancarkan sinar laser. Media transmisi dijalankan oleh serat optik. Sebagai detektor digunakan photodiode yaitu dioda yang dapat menyerap cahaya dan mengubahnya menjadi sinyal listrik yang sesuai. Penyaluran data melalui serat optik dapat digambarkan sebagai berikut: data berupa sinyal listrik diubah menjadi cahaya yang sesuai oleh LED sebagai sumber cahaya, kemudian cahaya berisi data tadi merambat di dalam serat optik sebagai media transmisi menuju ke penerima berupa photodioda sebagai detektor dan mngubah cahaya menjadi sinyal listrik yang sesuai.

Jenis  Serat  Optik

Berdasarkan sifat karakteristiknya maka serat optik dapat dibagi menjadi 2, yaitu :
1. Multimode

Serat optik jenis ini dikatakan multimode karena penjalaran cahaya dari satu ujung ke ujung lainnya terjadi melalui beberapa lintasan cahaya.

Berdasarkan susunan indeks biasnya serat optik multimode memiliki dua profil yaitu

- Graded index. Serat optik mempunyai index bias cahaya yang merupakan fungsi dari jarak terhadap sumbu/poros serat optik, sehingga cahaya yang menjalar melalui beberapa lintasan pada akhirnya akan sampai pada ujung lainnya pada waktu yang bersamaan.

- Step index. Serat optik mempunyai index bias cahaya sama. Sinar yang menjalar pada sumbu akan sampai pada ujung lainnya dahulu (dispersi). Hal ini dapat terjadi karena lintasan yang melalui poros lebih pendek dibandingkan sinar yang mengalami pemantulan pada dinding serat optik, sehingga terjadi pelebaran pulsa atau dengan kata lain mengurangi lebar bidang frekuensi. Oleh karena hak ini, maka yang sering dipergunakan sebagai transmisi serat optik multimode adalah graded index.

2. Single Mode

Serat optik  single mode/monomode mempunyai diameter inti (core) yang sangat kecil 3 – 10 mm, sehingga hanya satu berkas cahaya saja yang dapat melaluinya. Oleh karena hanya satu berkas cahaya maka tidak ada pengaruh index bias terhadap perjalanan cahaya atau pengaruh perbedaan waktu sampainya cahaya dari ujung satu sampai ke ujung yang
lainnya (tidak terjadi dispersi). Dengan demikian serat optik singlemode sering dipergunakan pada sistem transmisi serat optik jarak jauh atau luar kota (long haul transmission system). Sedangkan graded index dipergunakan untuk jaringan telekomunikasi lokal (local network).

Fisika kuantum

“analisis serat optik (fiber optik)”

Nama              : Abdurrosyid

Smster            : 5B

Prodi               : fisika

NPM                : 09230002

SEKOLAH TINGGI KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN (STKIP) HAMZANWADI SELONG

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA JURUSAN MIPA

TAHUN 2012