Pages - Menu

Senin, 10 September 2012

Fiber Optik

Fiber Optik adalah suatu pemandu gelombang cahaya (light wave guide) yang berupa suatu kabel tembus pandang (transparant), yang mana pemampang dari kabel tersebut terdiri dari dua bagian, yaitu : bagian tengah yang disebut “Core” dan bagian luar yang disebut “Cladding”. Claddingpada serat optik membungkus atau mengelilingi Core. Adapun bentuk pemampang dari core dapat bermacam-macang, antara lain : pipih, segi tiga, segi empat, segi banyak atau berbentuk lingkaran.

Atau juga saluran transmisi atau sejenis kabel yang terbuat dari kaca atau plastik yang sangat halus dan lebih kecil dari sehelai rambut, dan dapat digunakan untuk mentransmisikan sinyal cahaya dari suatu tempat ke tempat lain. Sumber cahaya yang digunakan biasanya adalah laser atau LED.

Bagian

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.



Jenis-Jenis Fiber Optik
1. 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)
Kabel serat optik jenis  single modeini umumnya atau biasanya digunakan pada tempat-tempat yang jaraknya sangat jauh atau biasanya tempatnya sangat terpencil dimana sangat sulit dijangkau dengan alat-alat atau media  telekomunikasi dengan kata lain jangkauannya luas dan jauh. Kabel-kabel ini didatangkan atau disusun dalam susunan dari jenis-jenis yang berbeda-beda sesuai dengan jenis bahan-bahannya.



2. 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)
Ukuran Diameter Fiber Optik
Cara Kerja
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.

Sistem serat optik  (fiber optic)sama dengan sistem kawat tembaga yang digantikan serat optiknya  (fiber optic). Perbedaanya adalah dalam serat optiknya  (fiber optic) menggunakan getar cahaya untuk mengirimkan atau menukar informasi melalui jalur  fiber dan bukannya menggunakan getar listik untuk mengirimkan informasi melalui jalur tembaga. Pada komponen-komponen dalam rangkaian serat optik  (fiber optic), pada ujung sistem tersebut ada  trasmitter  (penggirim informasi). Ini adalah tempat dari mana  informasi berasal yang kemudian menjalar ke jalur serat optik  (fiber optic).  Transmittermenerima informasi getaran elektronik yang disandikan yang datang darikawat tembaga. Informasi ini kemudian di proses dan diterjemahkan ke dalam getaran yang disandikan secara sama pula. Sebuah Light Emitting Diode (LED) atau Injection Laser Diode (ILD)bisa dipakai untuk membangkitkan getaran cahaya. Dengan menggunakan lensa, getaran cahaya tersebut disalurkan ke dalam alat jalur serat optic  (fiber optic)  dimana mereka bertransmisi sendiri melalui jalur. 

Pulsa cahaya bergerak dengan mudah melalui jalur serat optic  (fiber optic),  karena adanya suatu hukum yang dikenal dengan sebagai refleksi internal total. “Hukum refleksi internal total” ini menyatakan bahwa bila sudut pengaruh melalui nilai kritis, cahaya tidak bisa keluar dari kaca, akibatnya, cahaya memantul kembali ke dalam. Ketika hukum ini diterapkan pada konstruksi untaian serat optic  (fiber optic), pengiriman informasi melalui jalur fiber dalam bentuk pulsa cahaya bisa terjadi. 

Biasaanya ada lima unsur yang membentuk konstruksi untaian serat optic (fiber optic) atau kabel inti optik, pembungkus optik, satu bahanpenyangga, satu bahan penguat dan pembungkus luar. Inti optik adalah unsur pembawa cahaya di pusat serat optic  (fiber optic). Biasannya dibuat dari kombinasi silicia dan germania yang menggelilingi inti adalah pembungkus optik yang terbuat dari silica murni. Kombinasi inilah yang memungkinkan hukum refleksi internal total bisa terjadi . Perbedaan bahan yang digunakan dalam pembuatan inti dan pembungkus menghasilkan sesuatu  kepermukaan luar refleksi yang ekstrim pada titik dimana mereka terpadu. Pulsa cahaya yang memasuki inti fiber memantul ke inti atau tempat perpaduan pembungkus lalu tertinggal di dalam inti saat mereka bergerak menyusuri jalur. Yang mengitari pembungkus adalah bahan penyangga yang berfungsi untuk membantu melindungi inti dan pembungkus dari kerusakan. 

Bahan penguat yang mengelilingi penyangga menjaga supaya kabel tidak melar jika ditarik. Pembungkus luar ditambahkan untuk perlindungan terhadap gesekan, pelarut dan bahan perusak lainnya. Begitu pulsa cahaya mencapaitujuannya informasi akan disalurkan ke dalam penerima optis. “Fungsi pokok penerima optis” adalah untuk mendeteksi cahaya yang diterima yang menyertainya dan mengubahnya menjadi sinyal dielektrik yang memuat informasi yang dikandung cahaya diujung transmisi.  Informasi dielektrik tersebut kemudian 
udah siap untuk di masukan ke dalam alat-alat komunikasi elektronik; seperti komputer, telepon, atau pesawat televisi. 



Konektor Fiber Optik

Keunggulan Fiber Optik

  • Mempunyai lebar pita frekuensi (bandwith yang lebar). Frekuensi pembawa optik bekerja pada daerah frekuensi yang tinggi yaitu sekitar 1013 Hz sampai dengan 1016 Hz, sehingga informasi yang dibawa akan menjadi banyak.
  • Redaman sangat rendah dibandingkan dengan kabel yang terbuat dari tembaga, terutama pada frekuensi yang mempunyai panjang gelombang sekitar 1300 nm yaitu 0,2 dB/km.
  • Kebal terhadap gangguan gelombang elektromagnet. Fiber optik terbuat dari kaca atau plastik yang merupakan isolator, berarti bebas dari interferensi medan magnet, frekuensi radio dan gangguan listrik.
  • Dapat menyalurkan informasi digital dengan kecepatan tinggi. Kemampuan fiber optik dalam menyalurkan sinyal frekuensi tinggi, sangat cocok untuk pengiriman sinyal digital pada sistem multipleks digital dengan kecepatan beberapa Mbit/s hingga Gbit/s.
  • Ukuran dan berat fiber optik kecil dan ringan. Diameter inti fiber optik berukuruan micro sehingga pemakaian ruangan lebih ekonomis.
  • Tidak mengalirkan arus listrik Terbuat dari kaca atau plastik sehingga tidak dapat dialiri arus listrik (terhindar dari terjadinya hubungan pendek)
  • Sistem dapat diandalkan (20 – 30 tahun) dan mudah pemeliharaannya.
  • Low Cost
  • Fleksible 



Kekurangan Fiber Optic

  • Konstruksi fiber optik lemah sehingga dalam pemakaiannya diperlukan lapisan penguat sebagai proteksi.
  • Karakteristik transmisi dapat berubah bila terjadi tekanan dari luar yang berlebihan
  • Tidak dapat dialiri arus listrik, sehingga tidak dapat memberikan catuan pada pemasangan repeater.
Hal yang Mempengaruhi Performance Fiber Optic :

  • Loss, yang diakibatkan oleh panjang span fiber dan banyaknya splicing di sepanjang span fiber tersebut. Besarnya loss dari suatu span fiber bisa diukur dengan menggunakan OTDR.
  • Dispersi, seiring dengan bertambahnya usia fiber maka dispersi pada fiber optic tersebut semakin jelek, dispersi ada 2 macam:
- Chromatic dispersion (CD), dispersi ini diakibatkan oleh variasi fiber index (karakteristik fiber) dengan panjang gelombang, hal ini menimbulkan delay antara panjang gelombang dengan pulsa transmisi cahaya sehingga sinyal yang ditransmisikan menjadi cacat dan menimbulkan distorsi dan naiknya BER (Bit Error Ratio). Chromatic dispersion bisa diukur dengan menggunakan chromatic dispersion meter. Selain itu pada sebuah percobaan mengenai hubungan antara suhu dan chromatic dispersion, kesimpulan yang didapat adalah salah satu penyebab penurunan kualitas sinyal pada jaringan fiber optik adalah chromatic dispersion yang berfluktuasi yang dipengaruhi oleh suhu kabel fiber optik.Chromatic dispersion bisa diatasi dengan membuat chromatic dispensation dengan membuat semacam spoel atau gulungan fiber optic untuk mengkompensasi cacatnya sinyal yang ditransmisikan.

-Polarization Mode Dispersion (PMD), PMD diakibatkan oleh berubahnya bentuk fiber optic yang diakibatkan suhu, kelembaban atau adanya tarikan fiber yang bengkok. Dalam hal ini seharusnya fiber optic berbentuk bulat dan lurus tapi pada prakteknya akibat suhu, kelembaban dan pergeseran bumi bentuk fiber optic menjadi tidak bulat (misalnya lonjong) dan bengkok. Faktor lain yang menyebabkan polarization mode dispersion proses pembuatan yang kurang sempurna. Pada kabel fiber optik single mode ,sebenarnya terdiri dari kabel dua mode yang memiliki polarisasi yang sama. Dalam fiber optik yang sempurna sinyal yang dilewatkan pada dua mode ini berjalan pada kecepatan yang sama, tetapi dalam kenyataannya, ketidaksempurnaan fabrikasi membuat sinyal menjadi asimetris dan dapat menyebabkan mode memiliki kecepatan propagasi berbeda. Perbedaan kecepatan ini disebut Differential Group Delay (DGD) dan PMD adalah koefisien statistik-normalisasi panjang rata-rata nilai DGD. PMD dapat diminimalisir dengan pemilihan kabel dan instalasi yang baik.Lain dengan CD yang bisa diatasi dengan membuat chromatic dispensator, PMD tidak dapat diatasi.
  • Rusaknya Sealed dan Jacket Fiber, seiring bertambahnya usia fiber Sealed dan Jacket Fiber akan semakin jelek, misalnya mengeras kemudian pecah sehingga fiber optic tidak terlindungi dari suhu dan lembab.