FIBER OPTIK

Fiber optik adalah sebuah kaca murni yang panjang dan tipis serta berdiameter sebesar rambut manusia. Dan dalam pengunaannya beberapa fiber optik dijadikan satu dalam sebuah tempat yang dinamakan kabel optik dan digunakan untuk mengantarkan data digital yang berupa sinar dalam jarak yang sangat jauh.

Kira-kira lebih dari 20 tahun yang lalu, kabel serat optik (Fiber Optic) telah mengambil 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 pada 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.

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. 

.

Kabel fiber optic (fiber optik) adalah kabel jaringan yang dapat mentransmisi data melalui media cahaya. Dibandingkan dengan jenis kabel lainnya, kabel fiber optic (fiber optik) ini jauh lebih mahal. Namun, kabel fiber optic (fiber optik) memiliki jangkauan yang lebih jauh dari 200 meter sampai ratusan kilometer, kabel fiber optic (fiber optik) juga tahan terhadap interferensi gelombang elektromagnetik dan dapat mengirim data pada kecepatan yang lebih tinggi dibandingkan jenis kabel lainnya. Kabel fiber optic (fiber optik) tidak membawa sinyal elektrik listrik, seperti kabel lainnya yang menggunakan kabel tembaga yang relatif rawan terhadap serangan petir. Sebagai gantinya, sinyal dari kabel fiber optik (fiber optik) yang mewakili bit tersebut diubah ke bentuk cahaya.

            Kabel fiber optic (fiber optik) terdiri dari dua jenis, yang dikenal sebagai kabel fiber optic (fiber optik) single mode dan kabel fiber optic (fiber optik) multi mode. Kabel fiber optic (fiber optik) single mode dapat menjangkau jarak yang lebih jauh dan hanya mengirim satu sinyal pada satu waktu. Kabel fiber optic (fiber optik) multimode dapat mengirim sinyal yang berbeda pada saat yang bersamaan, mengirim data pada sudut refraksi yang berbeda pada saat yang bersamaan, mengirim data pada susut refraksi yang berbeda. Kabel fiber optic (fiber optik) single mode dapat menjangkau ratusan kilometer sedangkan kabel fiber optic (fiber optik) multimode biasanya hanya mencapai 550 meter atau kurang.

Konektor kabel fiber optic (fiber optik) terdiri beberapa jenis-jenis, yaitu konektor fiber optic (fiber optik) tipe ST, konektor fiber optic (fiber optik) tipe SC, konektor fiber optic (fiber optik) tipe FC, konektor fiber optic (fiber optik) tipe LC, konektor fiber optic (fiber optik) tipe SMA. Konektor fiber optic (fiber optik) tipe ST dan konektor fiber optic (fiber optik) tipe SC adalah 2 jenis konektor fiber optic (fiber optik) yang paling banyak digunakan untuk koneksi fiber optic (fiber optik) OTB. Konektor fiber optic (fiber optik) ST dan konektor fiber optic (fiber optik) SC adalah dua jenis konektor dimana  konektor fiber optic (fiber optik) SC berbentuk lingkaran dan konektor fiber optic (fiber optik) SC berbentuk persegi. Dalam aplikasi di industri, penggunaan kabel fiber optic (fiber optik) ini harus disesuaikan dengan jenis perangkat yang digunakan karena perangkat untuk kabel fiber optic (fiber optik) jenis single mode sangat berbeda dengan perangkat untuk kabel fiber optic (fiber optik) multimode.

Instalasi Fiber Optic (fiber optik)
Ukuran kabel fiber optic (fiber optik) terdiri dari dua jenis, yaitu kabel fiber optic (fiber optik) single mode dengan diameter ukuran 5Mikron, 9 Mikron atau 10Mikron dan kabel fiber optic (fiber optik) multi mode dengan diameter berukuran 50Mikron atau 62.5Mikron. Jadi sebagaimana diketahui, kabel fiber optic (fiber optik)  adalah sebuah kaca murni yang panjang dan tipis serta berdiameter sebesar rambut manusia. Dan dalam pengunaannya beberapa kabel fiber optic (fiber optik) dijadikan satu dalam sebuah tempat yang dinamakan rack kabel fiber optic (fiber optik)  dan digunakan untuk mengantarkan data digital yang berupa sinyal sinar dalam jarak yang sangat jauh.
Perkawinan antara komponen kabel fiber optic (fiber optik) dan elektronik serta penggunaan cahaya dari kabel fiber optic (fiber optik) itu sendiri
telah ikut meningkatkan kinerja kabel fiber optic (fiber optik) FO itu sendiri. Saat ini koneksi telepon internasional dan nasional telah menggunakan
media kabel fiber optic (fiber optik). Tak lama lagi kabel fiber optic (fiber optik) FO akan merubah cara kita menonton TV, menerima dan menggunakan
informasi. Konsep memanfaatkan cahaya kabel fiber optic (fiber optik) sebagai suatu alat komunikasi modern dimulai akhir abad ke-19 ketika Alexander
Graham Bell pada tahun 1880 merepresentasikan dan mematenkan penemuannya yang menggunakan cahaya dari kabel fiber optic (fiber optik) sebagai pentransmit
suara. Alat tersebut dikenal dengan photophone, menggunakan cahaya dan perangkat sensitif cahaya sebagai penerima dan menyiarkannya kembali dengan
mereproduksi suara manusia. 



Transmisi Fiber Optic (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.

Sebagai sebuah penemuan tekbologi, fiber optik mempunyai keuntungan dan kerugian. Berikut adalah keuntungan dari fiber optik:
Dibandingkan dengan sistem komunikasi jenis lain, cahaya yang merupakan pembawa informasi dalam sistem fiber optik, dapat mengakomodasi banyak
volum informasi. Transmisi dalam kisaran giga-plus (billion bits per second). Satu kabel 0,75 inchi dapat menggantikan 20 kabel coaxial 3.5 inchi
konvensional. Kabel fiber optic (fiber optik) kebal terhadap elektromagnet dan interferensi radio. Karena cahaya kiabel fiber optic (fiber optik) digunakan untuk
menyampaikan informasi, saluran komunikasi yang berdekatan tidak akan dapat mempengaruhi transmisi. Saluran kabel fiber optic (fiber optik) FO
menawarkan tingkat keamanan data yang lebih tinggi dari pada sistem konvensional. Hal ini membuat saluran kabel fiber optic (fiber optik) FO sulit untuk disadap
dan saluran ini tidak mengeluarkan gelombang radiasi. Informasi dapat disiarkan ulang dengan jangkauan jarak yang jauh tanpa pengulangan. Generasi baru dari LD
dan kabel fiber optic (fiber optik) komplemen, sama halnya dengan penangkap yang sensitif,dapat me-relay dengan jarak jauh tanpa pengulangan.
Sebuah saluran kabel fiber optic (fiber optik) adalah bernilai saat aset dalam keadaan premium, contohnya saluran pipa dalam gedung dapat digunakan
sebagai tempat pembawa kabel. Karena kabel fiber optic (fiber optik) kecil maka biasanya kabel fiber optic (fiber optik) mudah untuk ditempatkan
dibandingkan dengan kabel konvensional.

Jenis Fiber Optik

1. 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) 

2. 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)

Cara Kerja Fiber Optik

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
 Murah : jika dibandingkan dengan kabel tembaga dalam panjang yang sama.
Lebih tipis: mempunyai diameter yang lebih kecil daripada kabel tembaga.
Kapasitas lebih besar.
Sinyal degradasi lebih kecil.
Tidak mudah terbakar : tidak mengalirkan listrik.
Fleksibel.
Sinyal digital.

Bagaimana Fiber Optik Dibuat

Making a preform glass cylinder
Proses ini disebut modified chemical vapor deposition (MCVD).
Silikon dan germanium bereaksi dengan oksigen membentuk SiO2 dan GeO2.
SiO2 dan GeO2 menyatu dan membentuk kaca.
Proses ini dilakukan secara otomatis dan membutuhkan waktu beberapa jam .
   

Drawing the fiber from the preform
Setelah proses pertama selesai preform dimasukkan kedalam fiber drawing tower.
Kemudian dipanaskan 1900-2200 derajat celcius sampai meleleh.
Lelehan tersebut jatuh melewati laser mikrometer sehingga preform membentuk benang.
Dilakukan proses coating dan UV Curing.  

 

Testing the Finished Optical Fiber
Tensile strength: harus mampu menahan 100.000 lb/inch2 atau lebih.
Refractive index profile : menghitung layar untuk pemantulan optik.
Fiber geometry : diameter Core, dimensi cladding, diameter cloating adalah seragam.
Attenuation : menghitung kekuatan sinyal dari berbagai panjang gelombang dan jarak.
Information carrying capacity : bandwith
Chromatic dispersion : penyebaran berbagai panjang gelombang sinar melalui core.

Kabel Optik Yang Sering Digunakan
   Distribution Cable

 

Indoor/outdoor Tight Buffer

Indoor/Outdoor Breakout Cable

Aerial Cable/Self Supporting

Hybrid and Composite Cable

Aromored Cable

Low Smoke Zero Halogen (LSZH)