FIBER OPTIK
Fiber optik atau serat optik adalah medium penghantar yang terbuat dari serabut-serabut kaca yang tipis. Ukurannya seperti diameter rambut manusia. Sangat kecil bukan? Bagi anda yang kurang bergaul dengan masalah teknologi mungkin masih samar-samar kedengarannya. Mungkin malah ada juga yang cukup awam mengira ini adalah benang gelasan untuk main layangan. Namun sekarang anda memang harus tahu karena cepat atau lambat dalam abad 21, fiber optik ini akan menggantikan jenis-jenis kabel lain yang ada. Dia akan menjadi penentu dalam perkembangan teknologi komunikasi.
Media fiber optik merupakan media yang memilki banyak kelebihan, terutama dari segi performa dan ketahanan dalam menghantarkan data. Data yang dihantarkan dalam fiber optik berbentuk cahaya. Potensinya memang sudah terlihat dari kata cahaya, anda tahukan berapa kecepatan cahaya? Yaitu sekitar 300.000 meter persekon. Cukup cepat untuk membuat orang bisa keliling dunia dalam waktu singkat. Media ini sudah jelas dan pasti mampu menggelar komunikasi antargedung, antarblok dan antarkota, toh antar benua saja sanggup dilakukan oleh fiber optik dengan cara membentangkannya di dalam samudera. Tak salah apabila ada yang menyebut fiber optik ini tulang punggung dari internet di seluruh dunia.
Ada yang bilang fiber optik ini masih jarang digunakan karena mahal. Tapi ada juga yang bilang sebenarnya fiber optik ini tidak mahal. Terus mana yang benar? Untuk menjawab mana yang benar anda harus mengetahui cara kerja dan jenisnya.Teknologi fiber optik terbagi atas dua kategori umum, yaitu:
1. Single Mode Fiber Optic
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. Ini core serat fibernya cukup kecil yaitu sekitar 8 sampai 10 mikrometer. Sinar yang dapat lewat hanya yang memilki panjang 1310 atau 1550 nanometer.
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.
2. Multi Mode Fiber Optic
Sesuai dengan namanya, teknologi ini memilki kelebihan dan kekurangan yang diakibatkan banyaknya jumlah sinar cahaya yang berada di dalam media fiber optiknya. Di multi mode ini terdapat banyak indeks cahaya dengan pantulan sepanjang media tersebut terbentang. Kemudian di akhir lintasan tidak semua laser sampai di tempat tujuan secara serentak. Ada yang memantul balik. Hal inilah yang membuat bandwith multi mode lebih terbatas. Namun biaya yang diperlukan lebih murah karena laser yang digunakan tidak seperti dalam single mode.
Jadi murah atau mahalnya fiber optik tergantung dari dua kategori di atas. Kalau ingin yang cepat harus bersedia merogoh kantong, mungkin tabungan juga. Tapi kalo mau yang biasa-biasa saja, tidak apa-apa juga kan anda yang beli. Paling tidak fiber optik lebih cepat dari jenis kabel lainnya. Anda perlu tahu juga perkembangan fiber optik masih berlangsung. Kekuatannya mengirim datanya masih isa ditingkatkan lagi yaitu dengan membuat medium yang mempunyai standar kemurnian lebih tinggi, memperkecil core dan memperkecil sinar laser. Anda yang trauma dengan listrik bisa lega karena fiber optik tidak mengandung aliran listrik, jadi tidak usah khawatir kesetrum dan ditambah lagi sinyalnya digital. Jadi pengguna fiber optik tidak perlu khawatir apabila terjadi perubahan dari teknologi analog ke digital.
KONEKTOR
Sekarang kita coba mengenal jenis-jenis konektor fiber optic jenis konektor ada beberapa yang sering digunakan seperti ST, SC, FC, LC ,SMA dll ,konektor yang biasa digunakan untuk koneksi OTB adalah konektor ST atau FC .
contoh gambar untuk macam2 konektor :
- Konektor FC : digunakan untuk jenis kabel single mode dengan akurasiyang tinggi untuk menghubungkan kabel dengan transmitter maupunreceiver.
- Konektor SC : digunakan dalam jenis kabel single mode dan bisa dilepaspasang. . Konektor SC,bentuknya persegi dan lebih mudah dihubungkanke area yang ditentukanGambar 2.15 Konektor SC Fiber Optik
- Konektor ST : bentuknya seperti bayonet berkunci dan hampir miripdengan konektor BNC. Umum digunakan pada jenis kabel single modemaupun multi mode. Konektor ini paling umum dan yang sering digunakan bersama kabel fiber optik. berbentuk batang, mirip dengankonektor BNC.
- Konektor Biconic : jenis konektor yang pertama kali muncul dalamkomunikasi fiber optik dan jenis ini sekarang sudah sangat jarangdigunakan.
- Konektor D4 : jenis komputer ini hampir mirip dengan konektor FC,hanya berbeda ukurannya. Perbedaannya sekitar 2 mm pada bagianferrule-nya.
- Konektor SMA : jenis konektor ini lebih dahulu muncul dari knektorST yang sama-sama mempunyai penutup dan pelindung.
- Konektor yang baru saat ini lebih popular adalah konektor MT-RJ.Konektor MT-RJ menggunakan model plastik seperti yang digunakankonektor RJ-45, yang memudahkan untuk dipasang. Dua kabel fiberterhubung ke dalam satu konektor, sama dengan konsep konektor SC.Gambar 2.16 Konektor MT-RJ Fiber Optik
- Beberapa jenis konektor lain yang biasanya digunakan dalam jaringanadalah Konektor FDDI, Konektor LC, Konektor MT Array.
Bagian-bagian fiber optik
Core adalah kaca tipis yang merupakan bagian inti dari fiber optik yang dimana pengiriman sinar dilakukan.
Cladding adalah materi yang mengelilingi inti yang berfungsi memantulkan sinar kembali ke dalam inti(core).
Buffer Coating adalah plastic pelapis yang melindungi fiber dari kerusakan.
Cara Kerja Fiber Optik
Sinar dalam fiber optik berjalan melalui inti dengan secara memantul dari cladding, dan hal ini disebut total internal reflection, karena cladding sama sekali tidak menyerap sinar dari inti. Akan tetapi dikarenakan ketidakmurnian kaca sinyal cahaya akan terdegradasi, ketahanan sinyal tergantung pada kemurnian kaca dan panjang gelombang sinyal.
Kira-kira lebih dari 20 tahun yang lalu, kabel serat optik (Fiber Optic) 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.
Ketika serat optik menggantikan tembaga (copper) sebagai long distance calls maupun internet traffic yang secara tidak langsung berdampak pd penurunan biaya produksi. 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).
sama seperti jika kita berada pada ruangan gelap dengan sebuah jendela kaca, kemudian anda 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 jendela berkaca) 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 pada serat optik, cahaya berjalan melalui serat kaca pada sudut yang rendah.
Untuk mengirimkan percakapan2 telepon melalui serat optik, suara analog di rubah menjadi sinyal digital. Sebuah laser transmitter pada salah satu ujung kabel 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.
System terbaru laser transmitter dapat mentransmitkan warna2 yang berbeda untuk mengirimkan beragam sinyal digital dalam fiber optik yang sama.
Kabel fiber optik modern dapat membawa sinyal digital dengan jarak kurang lebih 60 mil (sekitar 100 Km). Pada jalur distribusi jarak jauh biasanya terdapat peralatan tambahan (equipment hut) setiap 40-60 mil,yang berfungsi pick-up equipment yang akan menampung, menguatkan sinyal, dan kemudian me- retransmit-kan sinyal ke equipment selanjutnya.
Keuntungan Fiber Optik
Ø Murah : jika dibandingkan dengan kabel tembaga dalam panjang yang sama.
Ø Lebih tipis: mempunyai diameter yang lebih kecil daripada kabel tembaga.
Ø Sinyal degradasi lebih kecil.
Ø Tidak mudah terbakar : tidak mengalirkan listrik.
Ø Fleksibel.
Ø Sinyal digital.
Testing the Finished Optical Fiber
Ø Tensile strength: harus mampu menahan 100.000 lb/inch2 atau lebih.
Ø Refractive index profile : menghitung layar untuk pemantulan optik.
Ø Fiber geometry : diameter Core, dimensi cladding, diameter cloating adalah seragam.
Ø Attenuation : menghitung kekuatan sinyal dari berbagai panjang gelombang dan jarak.
Ø Information carrying capacity : bandwith
Ø Chromatic dispersion : penyebaran berbagai panjang gelombang sinar melalui core.
Ø Operating temperature
Ø Kabel Optik Yang Sering Digunakan
Distribution Cable
Indoor/Outdoor Tight Buffer
Indoor/Outdoor Breakout Cable
Aerial Cable/Self-Supporting
Hybrid & Composite Cable
Armored Cable
Low Smoke Zero Halogen (LSZH)
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI TRANSMISI MEDIA FIBER
1.Attenuation (Penurunan)
Ketika sinar melewati media fiber, akan mengalami penurunan daya akibat redaman, pembiasan dan efek lainnya. Dengan kata lain, besar kecilnya power yang di terima akan dipengaruhi oleh perbedaan besarnya daya yang dikirim dan penurunan kualitas selama proses ‘perjalanan’ sinar tersebut. Singkatnya, Attenuation adalah penurunan kualitas sinar yang dialamin ketika pengiriman sinar sampai ke penerima sinar di media fiber.
2.Dispersion (Penyebaran)
Ketika sinar melewati media fiber, sinar tersebut akan membawa informasi data dalam jumlah yang besar melalui jarak yang jauh. Singkatnya, Dispersion adalah kemampuan pita lebar untuk membawa data yang disalurkan / dirambatkan dalam media optikal fiber.
3.Bandwidth (Jumlah Data)
Ketika sinar merambat akan menggunakan frekuensi tertentu. Besar kecilnya frekuensi yang digunakan akan mempengaruhi besar kecilnya kapasitas informasi data yang akan dibawa.
Mengapa Harus Serat Optik ?
Mengapa harus serat optik? Hal tersebut mungkin menjadi pertanyaan bagi sebagian besar orang, khususnya komunitas Tehnologi Informasi.
Pada dasarnya, media komunikasi digital hanya ada tiga, yaitu; media tembaga, udara, dan kaca. Media komunikasi tembaga sudah kita kenal sejak lama yang sudah berevolusi dari hanya sebagai penghantar listrik menjadi penghantar elektromagnetik sebagai pembawa pesan, suara, gambar, dan data digital. Perkembangan tehnologi menggunakan frekuensi radio menambah alternatif lain media komunikasi selain tembaga, kita sebut nirkabel atau wireless, yang merupakan sebuah komunikasi dengan menggunakan udara sebagai media penghantarnya. Penggunaan media ini cukup banyak berperan, khususnya dari sisi mobilitas dan fleksibilitasnya. Pada tahun 1980-an media serat optik mulai kita kenal, saat ini penggunaannya sudah menjadi tulang punggung komunikasi dunia. Sebuah media yang memanfaatkan pulsa cahaya dalam sebuah ruang kaca berbentuk kabel.
Sistem transmisi dengan media serat optik ini apabila dibandingkan dengan teknologi transmisi yang lain, mempunyai beberapa kelebihan, antara lain;
Redaman transmisi yang kecil. Sistem telekomunikasi serat optik mempunyai redaman transmisi per km relatif kecil dibandingkan dengan transmisi lainnya, seperti kabel coaxial. Ini berarti serat optik sangat sesuai untuk dipergunakan pada telekomunikasi jarak jauh, sebab hanya membutuhkan repeater yang jumlahnya lebih sedikit.
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
Ukurannya kecil dan ringan. Dengan demikian sangat memudahkan pengangkutan pemasangan di lokasi.
Tidak ada interferensi. Hal ini disebabkan sistem transmisi serat optik mempergunakan sinar/cahaya laser sebagai gelombang pembawanya. Sebagai akibatnya akan bebas dari cross talk / power induction yang sering terjadi pada kabel tembaga. Dengan tidak terjadinya interferensi akan memungkinkan kabel serat optik dipasang pada jaringan tenaga listrik tegangan tinggi (high voltage) tanpa khawatir adanya gangguan yang disebabkan oleh interverensi gelombang.
Beberapa keunggulan lain dari jaringan serat optik adalah 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. Seperti pada industri minyak, kimia, dan sebagainya.
Banjir, merupakan masalah yang cukup krusial bagi penyelenggara jasa telekomunikasi. Beberapa jaringan didesain dengan adanya ketergantungan kepada pasokan listrik. Pada waktu banjur terjadi, jaringan tersebut tidak dapat beroperasi karena pasokan listrik ke jaringan distribusi dan repeater terpaksa dimatikan. Dengan menggunakan media serat optik melalui tehnologi Passive Optical Network, jaringan tidak lagi tergantung pada pasokan listrik sehingga pada waktu terjadi banjir, jaringan dapat beroperasi dan kualitas terjaga dengan baik.
Selain sederetan keunggulan penggunaan serat optik sebagai media komunikasi, beberapa kelemahan serat optik diantaranya, sulitnya membuat terminal pada kabel serat, metode penyambungannya yang harus menggunakan teknik dan alat khusus serta ketelitian yang tinggi
Ditinjau dari sudut pandang ekonomis, saat ini tehnologi serat optik dari waktu ke waktu sudah relatif lebih murah selain segudang manfaat yang dapat diperoleh untuk mengakomodir kebutuhan bandwidth masa depan yang sarat dengan kebutuhan yang semakin meningkat pesat. Bukan suatu angan-angan lagi dapat menikmati keunggulan dan kehandalan tehnologi serat optik disetiap aktivitas bahkan di rumah kita. Tehnologi Fiber To The Home (FTTH) sudah diperkenalkan dan diimplementasikan dengan menawarkan sejuta manfaat, jaringan dengan menjanjikan kapasitas data dan kemampuan yang handal, tehnologi VoIP, dan layanan multimedia berkualitas tinggi dapat kita nikmati dalam satu jaringan.
Menurut wikipedia, "a submarine communications cable is a cable laid beneath the sea to carry telecommunications between countries." atau kalo di terjemahkan dalam bahasa Indonesia artinya adalah "Kabel komunikasi bawah laut adalah kabel yang diletakkan di bawah laut untuk menghubungkan telekomunikasi antar negara-negara."
A cross section of a submarine communications cable.
