Pengertian Fiber Optic – Dalam jaringan komputer ada beberapa komponen pendukung seperti server, switch, host, beserta habel sebagai penyalur data.

Hingga saat ini ada beberapa jenis kabel yang digunakan dalam pemasangan jaringan komputer seperti kabel Coaxial dan Twisted.

kedua jenis kabel tersebut kemungkinan besar paling banyak digunakan.

Dengan kecepatan akses yang tinggi dalam jaringan pasti menjadi hal utama untuk browsing internet.

Hal tersebut yang menjadi latar belakang munculnya kabel fiber optic.

Sejarah Fiber Optic

Pemakaian cahay sebagai pembawah informasi sebetulnya sudah banyak sekali dipakai sejak dulu.

Sekitar tahun 1930-an, ilmuwan asal Jerman bereksperimen untuk mentransmisikan cahaya dengan bahan yang bernama serat optic.

Percobaan tersebut masih tergolong primitif, karena hasil yang dicapai tidak bisa langsung dimanfaatkan, namun harus melalui perkembangan juga penyempurnaan lebih lanjut.

Perkembangan selanjutnya ialah ketika para ilmuwan asal Inggris di tahun 1958 mengusulkan prototype serat optic hingga kini dipakai yaitu terdiri dari gelas inti yang dibungkus oleh gerlas lainnya.

Pada 1960-an terjadi perubahan fantastis di Asia, yaitu para ilmuwan asal Jepang berhasil menciptakan jenis serat optic yang bisa mentransmisikan gambar.

Tidak hanya untuk memandu cahaya melewati gelas (serat optic), namun para ilmuwan pun mencoba untuk “menjinakkan” cahaya.

Pada tahun 1959, mereka berhasil menemukan laser yang beroperasi pada daerah frekuensi tampak sekitar 1014 Hertz-15 Hertz atau ratusan ribu kali frekuensi gelombang mikro.

Pada mulanya peralatan penghasil sinar laser masih serba besar, merepotkan, tidak efisiem, baru bisa berfungsi dengan suhu yang sangat rendah, dan laser pun belum terpancar lurus.

Saat kondisi cahay cerah pun pancarannya mudah meliuk – liuk mengikuti kepadatan atmosfer.

Saat itu, pancaran laser dalam jarak 1 KM dapat tiab di tujuan akhir pada banyak titik dengan simpangan ajrak hingga hitungan meter.

Pada tahun 1960-an ditemukan kabel fiber optic dengan kemurnian yang sangat tinggi, kurang dari 1 bagian dalam 1 juta.

Dalam bahasa sehari – hari ialah serat optik yang sangat bening dan tidak menghantar listrik sedemikian murninya.

Seperti halnya pada lser, serat optik juga harus melalui tahap – tahap pengembangan awal.

Seperti medium transmisi cahaya, laser tidak efisien.

Sampai tahun 1968, tingkat atenuasi atau kehilangannya masih 20 dB/km.

Dengan pengembangan dalam teknologi material, kabel fiber optik mengalami pemurnian, dehidran, dan sebagainya.

Secara bertaham tetapi pasti atenuasinya mencapai tingkat di bawah 1 dB/km.

Kronologi Perkembangan Fiber Optic

Berikut kronologi perkembangan fiber optic dari masa ke masa:

Tahun	Penemu	Perkembangan
1917	Albert Einstein	Teori Pancaran Terstimulasi, ada atom dalam tingkatan energi tinggi
1954	Charles Townes, James Gordon, Herbert Zeiger	Menemukan penguat gelombang mikro dengan pancaran terstimulasi, molekul dari gasamonia memperkuat dan menghasilkan gelombang elektromagnetik.
1958	Charles Townes	mempublikasikan penelitiannya yang menunjukan bahwa maser dapat dibuat untuk dioperasikan pada daerah infra merah dan spektrum tampak, dan menjelaskan tentang konsep laser.
1960	Laboratorium Riset Bell, Ali Javan, William Bennett, Jr., dan Donald Herriott	Menemukan pengoperasian secara berkesinambungan dari laser hellium – neon.
1960	Theodore Maiman	Menemukan sumber laser dengan menggunakan kristal batu rubi sintesis sebagai medium.
1961	Elias Snitzer dan Will Hicks	Sinar laser yang diarahkan melalui serat gelas yang tipis atau serat optik. Serat gelas ini cukup kecil dan membuat cahaya hanya bisa melewati satu bagian saja. Banyak ilmuwan yang mengatakan serat tidak cocok untuk komunikasi, karena kerugian cahaya yang terjadi akibat melewati jarak yang sangat jauh.
1961	–	Pemakiaan laser yang dihasilkan oleh batu rubi untuk kebutuhan medis di Charles Campbell of the Institute of Ophthalmology at Columbia – Presbyterian Medical Center, juga Charles Koester of the American Optical Corporation memakai prototype ruby laser photocoagulator yang berfungsi untuk menghancurkan tumor pada retina pasien.
1962	General Electric, IBM, dan MIT	Mengembangkan gallium arsenide laser yang mampu mengkonversikan listrik langsung ke cahaya infrared. Perkembangan selanjutnya digunakan untuk pengembangan DVD player, CD, dan penggunaan pencetak laser.
1963	Herbert Kroemer	Heterostructures, kombinasi dari lebih dari satu semikonduktor dalam layer untuk mengurangi kebutuhan energi untuk laser dan membantu agar bisa bekerja lebih efisien. Heterostructures akan digunakan pada telepon seluler dan peralatan elektronik lainnya.
1966	Charles Kao dan George Hockham	Menemukan kemampuan serat optik dalam mentransmisikan sinar laser yang memiliki sedikit kerugian dengan memakai serat kaca yang sangat murni. Para peneliti kemudian lebih berfokus dengan bagaimana cara memurnikan bahan serat kaca.
1970	Donald Keck, Peter Schultz, dan Robert Maurer	Menemukan serat optic yang memenuhi standar yang sudah ditentukan oleh Hockham dan Kao. Gelas yang paling murni dibuat dari gabungan silika dalam tahap uap dan mampu mengurangi kerugian cahaya kurang dari 20 decibels/km. Tahun 1972, menemukan gelas dengan kerugian cahaya hanya 4 decibels/km. 1970, Panish dan Hayashi mendemonstrasikan laser semikonduktor yang mampu dioperasikan pada temperatur ruang.
1973	John MacChesney dan Paul O. Connor	Mengembangkan proses pengendapan uap kimia dalam bentuk ultratransparent glass, lalu menghasilkan serat optik yang memiliki kerugian sangat kecil dan diproduksi secara massal.
1975	Insinyur dari Laser Diode Labs	Mengembangkan laser semikonduktor yang merupakan laser komersial pertama yang bisa dioperasikan pada suhu kamar.
1977	Perusahaan Telepon Bell Labs	Serat optic yang mampu membawa lalu lintas telepon. GTE yang berfungsi untuk membuka jalur antara Long Beach dan Artesia, California dengan transmisi LED. Perusahaan Bell Labs mendirikan sambungan yang sama di sistem telepon di Chicago dengan jarak 1.5 Mil di bawah tanah yang menhubungkan 2 switching stations.
1980	AT&T dan MCI	Penginstalan jaringan serat optic yang menghubungkan kota – kota antara Boston dan Washington. Lalu, MCI mengumumkan untuk melakukan hal yang sama.
1987	David Payne	Mengembangkan optical amplifier yang di-dopped atau dikotori dengan elemen erbium yang bisa menaikkan sinyal cahaya tanpa mengkonversikan ke dalam energi listrik.
1988	–	Mengembangkan kabel translantic pertama dengan serat kaca yang transparan, dan memerlukan repeater untuk tiap 40 mil.
1991	Emmanuel Desurvire, David Payne, dan P. J. Mears	Mengembangkan optical amplifiers yang terintegrasi dengan kabel fiber optic. Penemuan ini dapat membawa informasi 100x lebih cepat dibanding dengan kabel dengan penguat elektronik atau electronic amplifier.
1996	–	TPC-5 yang merupakan jenis kabel fiber optic pertama memakai penguat optic. Kabel jenis ini melewati samudera pasifi, mulai dari San Luis Obispo, California, ke Guam, Hawaii, dan Miyazaki, Jepang, dan kembali ke Oregon coast dan bisa menangani 320,000 panggilan telepon.
1997	–	Kabel fiber optik mampu menghubungkan ke seluruh dunia, FLAG atau Link Around the Globe menjadi jaringan kabel terpanjang di dunia yang menyediakan infrastruktur untuk generasi internet terbaru.

Baca Juga: Refrigerator Artinya: Arti, Fungsi, & 5 Tips Merawat Kulkas

Sistem Komunikasi Serat Optik (SKSO)

Berdasarkan penggunaannya maka SKSO dibagi atas beberapa generasi yaitu:

Generasi Pertama (Sejak 1975)

Masih menggunakan sistem sederhana dan menjadi dasar bagi sistem generasi berikutnya.

Sistem ini terdiri dari:

Alat Encoding, mengubang input menjadi sinyal listrik
transmitter, mengubah sinyal listrik menjadi sinyal gelombang berupa LED dengan panjang gelombang 0.87 mm
Serat Silika, penghantar sinyal gelombang
Repeater, penguat gelombang yang melemah di perjalanan
Receiver, mengubah sinyal gelombang menjadi listrik berupa fotodetektor, dan
Alat Decoding, mengubah sinyal gelombang yang telah melemah menjadi sinyal listrik, lalu diperkuat dan diubah kembali menjadi sinyal gelombang

Generasi ini di tahun 1978 mencapai mampu kapasitas transmisi sebesar 10 Gb.km/s.

Generasi Kedua (Sejak1981)

Mengurangi efek dispersi, ukuran teras serat diperkecil supaya menjadi tipe mode tunggal.

Indeks bias kulit dibuat sedekat mungkin dengan indeks bias teras.

Dengan sendirinya, transmitter pun diganti dengan dioder laser, panjang gelombang yang dipancarkan 1,3 mm.

Melalui modifikasi ini, generasi kedua dapat mencapai transmisi hingga 100 Gb.km/s atau 10x lebih beas dibanding generasi sebelumnya.

Generasi Ketiga (Sejak 1982)

Pada generasi ini terjadi penyempurnaan pada pembuatan serat silika dan pembuatan chip diode laser dengan panjang gelombang 1.55 mm.

Kemurnian bahan silika pun ditingkatkan, jadi transparansinya bisa dibuat untuk panjang gelombang sekitar 1.2 mm hingga 1.6 mm.

Dengan penyempurnaan ini guna untuk meningkatkan kapasitas transmisi menjadi beberapa ratus Gb.km/s.

Generasi Keempat (Sejak 1984)

Pada tahun 1984-an dimulai riset dan pengembangan sistem koheren dengan modulasi yang digunakan ialah modulasi frekuensi, jadi sinyal yang sudah lemah intensitasnya masih bisa dideteksi.

Jarak yang bisa ditempuh dan kapasitas transmisinya pun ikut membesar.

Di tahun 1984 ini, kapasitasnya bisa menyamai kapasitas sistem deteksi langsung.

Namun generasi ini terhambat karena teknologi peranti sumber juga deteksi modulasi frekuensi masih jauh tertinggal.

Akan tetapi, tidak bisa disangkal bahwa sistem koheren ini memiliki potensi untuk maju pesat di masa yang akan mendatang.

Generasi Kelima (Sejak 1989)

Pada generasi kelima dilakukan pengembangan pada penguat optic yang menggantikan fungsi repeater pada generasi sebelumnya.

Penguat optic ini terdiri dari diode laser InGaAsP dengan panjang gelombang 1.48 mm dan jumlah serat optic dnegan doping erbium (Er) di terasnya.

Ketika serat ini disinari diode lasernya, atom erbium di dalamnya akan tereksitasi dan membuat inversi populasi, jika ada sinyal lemah masuk penguat dan lewat di dalam serat, atom akan mengadakan deeksitasi atau stimulated emission Einstein.

Hal tersebut mengakibatkan sinyal yang telah melemah akan diperkuat lagi oleh emisi ini dan diteruskan keluar penguat.

Sisi positif dari penguat optic ini terhadap repeater ialah tidak terjadi gangguan terhadap perjalanan sinyal gelombang, sinyal gelombang tidak harus diubah jadi listrik dulu dan seterusnya seperti yang terjadi pada repeater.

Dengan adanya pengembangan ini maka kapasitas transmisi melonjak hebat.

Di awal pengembangnya hanya mencapai 400 Gb.km/s, namun setahun kemudian bisa menembus 50 ribu Gb.km/s.

Generasi Keenam

Di tahun 1988, Mollenauer memplopori sistem komunikasi soliton yang merupakan pulsa gelombang yang terdiri dari banyak komponen panjang gelombang.

Komponen tersebut memiliki panjang gelombang yang perbedaanya sedikit dan bervariasi dalam intesitasnya.

Panjang soliton hanya 10 sampai 12 detik dan bisa dibagi menjadi beberapa kompoenen yang saling berdekatan.

Jadi, sinyal yang soliton merupakan informasi yang terdiri dari beberapa saluran sekaligus wavelength division multiplexing.

Eksperimen ini menunjukkan bahwa soliton minimal bisa membawa 5 saluran yang masing – masing membawa informasi dengan laju 5 Gb/s.

Cacah saluran bisa dibuat menjadi 2x lebih banyak bila digunakan multiplexing polarisasi, karena tiap saluran mempunyai dua polarisasi yang berbeda.

Kapasitas transmisi yang sudah diuji mencapai 35 ribu Gb.km/s.

Cara kerja sistem ini adal efek Kerr, yaitu sinar – sinar panjang gelombangnya sama akan merambat dengan laju yang berbeda dalam bahan bila intensitasnya melebihi harga batas.

Efek Kerr ini idgunakan untuk menetralisir efek dispersi, jadi soliton tidak akan melebar pada waktu sampai di receiver.

Hal tersebut sangat menguntungkan, karena tingkat kesalahan yang ditimbulkan kecil dan bahkan bisa diabaikan.

Terlihat bahwa penggabungan ciri beberapa generasi teknologi serat optik mampu menghasilkan sistem komunikasi yang mendekati ideal, yaitu memiliki kapasitas transmisi yang besar dengan tingkat kesalahan kecil.

Pengertian Fiber Optic

Fiber Optik ialah pandu gelombang cahaya yang berbentuk silinder atau media transmisi yang telah dikembangkan di akhir 19-60an.

Fiber Optic ini merupakan jawaban atas perkembangan sistem komunikasi yang membutuhkan bandwidth yang besar dengan laju transmisi yang tinggi.

Media transmisi ini terbuat dari bahan dielektrik yang berbentuk seperti kaca.

Dalam fiber, energi cahaya yang dibangkitkan oleh sumber cahaya akan disalurkan sehingga bisa diterima di ujung unit penerima atau receiver.

Fiber optik terdiri dari dua jenis, yaitu fiber optik plastik (FOP) dan fiber optik kabel.

Fiber optik kabel cukup banyak digunakan untuk transmisi jarak jauh, sementara fiber optik plastik (FOP) hanya digunakan untuk komunikasi jarak pendek.

Fiber optik umumnya terbuat dari bahan kaca atau bahan silika (SiO2), biasanya diberi doping untuk menaikkan indeks biasnya.

Fiber Optik Plastik (FOP) pun tidak jauh berbeda dengan Fiber Optik Kabel, hanya saja Fiber Optik Kabel dilengkapi dengan kevlar sebagai penguat Fiber Optik sedangkan Fiber Optik Plastik (FOP) tidak.

Fungsi Fiber Optik

Umumya, kabel fiber optik ini mirip dengan kabel lainnya yang berfungsi untuk menghubungkan antar komputer dalam suatu jaringan komputer.

Perbedaan antara fiber optik dan jenis kabel lainnya ialah pada kemampuannya dalam memberikan kecepatan tinggi dalam mengakses dan mentransfer data.

Tidak hanya itu, serta optik ini pun tidak mengalami gangguan elektromagentik seperti kabel lainnya karena kabel ini tidak ada arus listrik.

Selain itu, proses instalasi pun harus dilakukan oleh para ahli sehingga membuat biaya pemasangannya yang lebih mahal.

Sebagian besar perusahaan operator telekomunikasi cenderung memakai kabel fiber optik karena kelebihannya tersebut.

Struktur Fiber Optic

Umumnya, struktur kabel fiber optic dibagi menjadi tiga, yaitu:

1) Teras (Core)

Teras atau Core terbuat dari bahan kaca halus atau plastik yang berkualitas tinggi, sehingga tidak mengalami karat atau korosi.

Core juga termasuk bagian utama dari fiber optic, karena perambatan cahaya terjadi pada bagian core.

2) Slongsong (Cladding)

Slongsong atau Cladding ini adalah lapisan yang dilapiskan pada core sebagai selubung core.

Selongsong ini terbuat dari bahan yang sama dengan core, tapi indeks biasnya berbeda dari indeks bias core.

Adapun tujuan dibuat indeks bias berbeda ialah supaya cahaya selalu dipantulkan kembali ke teras oleh permukaan slongsong-nya dan memungkinkan cahaya tetap ada di dalam fiber optic.

3) Jaket Pelindung (Buffer Primer)

Buffer Primer atau Jaket Pelindung ini berfungsi untuk melindungi kabel fiber optic dari munculnya retakan – retakan awal pada permukaannya, lapisan plastik yang sangat lembut pun ditambahkan pada bagian luar.

Lapisan tambahn tersebut disebut dengan Buffer Primer atau Coating atau Buffer yang berfungsi untuk memberi perlindungan mekanis.

Bagian tersebut tidak terlibat dalam proses transmisi cahaya dalam kabel fiber optic.

Baca Juga: Transistor: Pengertian, Simbol, dan 4 Karaktertistiknya

Jenis – Jenis Fiber Optic

Jenis fiber optic dibedakan menjadi dua, yaitu:

1) Singlemode

Jenis yang pertama bernama Singlemode yang memiliki ukuran diameter core yang sangat kecil yaitu 4-10 μm dan diameter cladding-nya sebesar 125 μm.

Fiber ini hanya bisa mentransmisikan sinyal dalam satu mode, karena jenis ini hanya bisa mencegah terjadinya dispersi kromatik.

Oleh sebab itu, fiber optik singlemode cocok untuk kapasitas yang besar dan komunikasi kabel fiber optic jarak jauh.

2) Multimode

Pada panjang gelombang suatu operasi tertentu, bila fiber optic mentransmisikan sinyal dalam berbagai bentuk mode, maka disebutnya diver multimode.

Jenis ini biasanya mempunyai diameter core antara 50 – 70 μm dan diameter cladding-nya antara 100 – 200 μm.

Fiber Multimode umumnya mempunyai performansi transmisi yang cukup buruk, bandwidth yang sempit, serta kapasitas transmisi yang kecil.

Tipe Kabel Fiber Optic

Dibawah ini ialah beberapa tipe kabel fiber optic yang banyak digunakan, yaitu:

Tight Buffer (Indoor/Outdoor)
Breakout Cable (Indoor/Outdoor
Aerial Cable/Self-Supporting
Hybrid & Composite Cable
Armored Cable
Low Smoke Zero Halogen (LSZH)
Simplex cable
Zipcord cable

Kelebihan dan Kekurangan Fiber Optic

Kabel fiber optic memiliki kelebihan dan kekurangannya tersendiri, berikut penjelasannya:

1. Kelebihan Fiber Optik

Berikut beberapa kelebihan kabel fiber optic, yaitu:

Kabel fiber optic tidak mudah korosi atau karat
Kecepatan transmisi yang cukup tinggi mencapai 1 GB/detik
Dapat mentransmisi data jarak jauh tanpa memerlukan penguat sinyal
Berbahan kaca dan plastik sehingga tahan terhadap korosi
Memiliki ukuran kabel yang relatif kecil dan fleksibel, jadi bisa menghemat ruang
Memanfaatkan gelombang cahaya, jadi tidak terganggu oleh adanya gelombang elektromagnetik seperti gelombang radio
Kabel ini tidak mengandung aliran listrik, jadi mencegah adanya kebakaran akibat konsleting, dan
Mempunyai kemanan tinggi karena minimnya distorsi

2. Kekurangan Fiber Optic

Berikut beberapa kekurangan kabel fiber optic, yaitu:

Memerlukan biaya instalasi dan perawatan yang mahal dibanding dengan jensi kabel lainnya
Membutuhkan sumber cahaya yang kuat, dan
Kabel harus dipasang dengan jalur berkelok untuk memaksimalkan kelancaran seerta kecepatan transmisi cahaya

Prinsip Kerja Fiber Optik

Prinsip kerja kabel fiber optic ini berbeda dengan kabel pada umumnya.

Umumnya, kabel lainnya mentransmisikan data dengan aliran listrik.

Namun, kabel fiber optic ini menggunakan aliran cahaya yang diubah dari aliran listrik sehingga tidak terganggu dengan adanya gelombang elektromagnetik.

Kabel fiber optic memanfaatkan serat kaca sebagai bahan bahan penyusunya untuk mendapatkan patulan cahaaya total atau refleksi yang tinggi dari cermin, sehingga data dapat ditransmisikan dengan cepat pada jarak jauh.

Pantulan itu didapatkan dari cahaya yang berjalan pada serat kaca dengan sudut rendah.

Tidak hanya itu, efisiensi dari pantulan cahaya pun dipengaruhi oleh kemurnian bahan fiber optic yang semakin murni bahan gelas yang dipakai maka penyerapan cahaya semkain sedikit oleh fiber optic.

Dengan minimnya penyerapan tersebut, maka kana menghasilkan pantulan cahaya yang tinggi.

Baca Juga: Relay: Pengertian, 3 Sifat, Cara Mengukur Relay

Kesimpulan

Dapat disimpulkan bahwa pengertian fiber optic merupakan pandu gelombang cahaya yang memiliki bentuk media transmisi yang sudah dikembangkan sejak tahun 60-an.

Kelebihan kabel fiber optik ialah tidak mudah karat, transmisi mencapai 1 GB/detik, kabel tidak mengandung aliran listrik, dan memiliki ukuran kabel yang relatif kecil.

Yuk, tambah pengetahuan elektronikamu dengan membaca artikel – artikel yang ada di carakami.com!

Pengertian Fiber Optic: Fungsi, 2 Jenis, & Prinsip Kerja