Serat Optik.
Courtesy image by indofortech.com
Gambar diatas adalah
contoh barang/perangkat dari serat optic
Gambar pertama dari kiri
adalah patch cord lc upc
fc upc duplex sm 30m 2mm g657a (merupakan kabel jadi dari serat optik dengan
konektor lc dan fc)
Gambar kedua dari
kiri adalah patchcord duplex sm fc-fc 40m (merupakan kabel jadi dari serat optik dengan
konektor fc dan fc)
Gambar ketiga dari kiri
adalah lc pigtail multimode 2m 1µm(merupakan kabel penghubung atau pemecah dari
1 ke beberapa kepala penghubung)
Dan gambar terakhir dari
kiri adalah IFC-2.0
GJ005-2A(merupakan barang yang mirip dengan pigtail namun sudah dalam paket
ketentuan yang telah terpasang)
Serat optik dewasa ini banyak
digunakan untuk berbagai keperluan, salah satunya digunakan sebagai perantara
data dari satu tempat ke tempat lain dalam waktu yang singkat, dan banyak juga
merk yang bermunculan mengingat sangat kuatnya dampak positif untuk fungsi dan
investasi di bidang ini, ada nama-nama besar seperti Corning, 3M, 3clink, TE,
dan masih banyak lagi.
ingin lebih tahu lebih banyak
tentang jenis dan harga terbaru dari serat optic dari merk berkualitas, ada di
INDOFORTECH.COM,
Sejarah Serat Optic
Sebelum kita tahu sejarahnya
mari kita lihat lebih dekat cara pembuatan serat 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 mata normal akan 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.
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
encoding : 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 : mengubah sinyal gelombang menjadi sinyal listrik,
berupa fotodetektor alat decoding : mengubah sinyal listrik menjadi output
(misal suara) Repeater bekerja melalui beberapa tahap, mula-mula ia mengubah
sinyal gelombang yang sudah melemah menjadi sinyal listrik, kemudian diperkuat
dan diubah kembali menjadi sinyal gelombang. Generasi pertama ini pada tahun
1978 dapat mencapai kapasitas transmisi sebesar 10 Gb.km/s.
Generasi kedua (mulai 1981)
Untuk mengurangi efek dispersi,
ukuran teras serat diperkecil agar menjadi tipe mode tunggal. Indeks bias kulit
dibuat sedekat-dekatnya dengan indeks bias teras. Dengan sendirinya transmitter
juga diganti dengan diode laser, panjang gelombang yang dipancarkannya
1,3 mm. Dengan modifikasi ini generasi kedua mampu mencapai kapasitas
transmisi 100 Gb.km/s, 10 kali lipat lebih besar daripada generasi pertama.
Generasi ketiga (mulai 1982)
Terjadi penyempurnaan pembuatan
serat silika dan pembuatan chip diode laser berpanjang gelombang 1,55 mm.
Kemurnian bahan silika ditingkatkan sehingga transparansinya dapat dibuat untuk
panjang gelombang sekitar 1,2 mm sampai 1,6 mm. Penyempurnaan ini
meningkatkan kapasitas transmisi menjadi beberapa ratus Gb.km/s.
Generasi keempat (mulai 1984)
Dimulainya riset dan
pengembangan sistem koheren, modulasinya yang dipakai bukan modulasi intensitas
melainkan modulasi frekuensi, sehingga sinyal yang sudah lemah intensitasnya
masih dapat dideteksi. Maka jarak yang dapat ditempuh, juga kapasitas
transmisinya, ikut membesar. Pada tahun 1984 kapasitasnya sudah dapat menyamai
kapasitas sistem deteksi langsung. Sayang, generasi ini terhambat
perkembangannya karena teknologi piranti sumber dan deteksi modulasi frekuensi
masih jauh 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 generasi-generasi
sebelumnya. Sebuah penguat optik terdiri dari sebuah diode laser InGaAsP (panjang
gelombang 1,48 mm) dan sejumlah serat optik dengan doping erbium (Er) di
terasnya. Pada saat serat ini disinari diode lasernya, atom-atom erbium di
dalamnya akan tereksitasi dan membuat inversi populasi*, sehingga bila ada
sinyal lemah masuk penguat dan lewat di dalam serat, atom-atom itu akan
serentak mengadakan deeksitasi yang disebut emisi terangsang (stimulated
emission) Einstein. Akibatnya 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 perjalanan sinyal
gelombang, sinyal gelombang tidak perlu diubah jadi listrik dulu dan seterusnya
seperti yang 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 transmisi sudah menembus harga 50
ribu Gb.km/s.
Generasi keenam
Pada tahun 1988 Linn F.
Mollenauer memelopori sistem komunikasi soliton. Soliton adalah pulsa gelombang
yang terdiri dari banyak komponen panjang gelombang. Komponen-komponennya
memiliki panjang gelombang yang berbeda hanya sedikit, dan juga bervariasi
dalam intensitasnya. Panjang soliton hanya 10-12 detik dan dapat dibagi menjadi
beberapa komponen yang saling berdekatan, sehingga sinyal-sinyal yang berupa
soliton merupakan informasi yang terdiri dari beberapa saluran sekaligus
(wavelength division multiplexing). Eksperimen menunjukkan bahwa soliton
minimal dapat membawa 5 saluran yang masing-masing membawa informasi dengan
laju 5 Gb/s. Cacah saluran dapat dibuat 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 akan
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 melebar pada waktu sampai di receiver.
Hal ini sangat menguntungkan karena tingkat kesalahan yang ditimbulkannya amat
kecil bahkan dapat diabaikan. Tampak bahwa penggabungan ciri beberapa generasi
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.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar