FIBER OPTIK DAN APLIKASINYA

A. FIBER OPTIK

Fiber optic merupakan sarana untuk mentransmisikan data berupa sinyal-sinyal cahaya layaknya kabel pada umumnya. Fiber optic biasanya terbuat dari kaca atau plastik yang panjang dan ukurannya yang diameternya sangat tipis bahkan lebih tipis dari diameter rambut yakni sekitar 120 mikrometer. Perkembangan fiber optic telah menghasilkan attenuasi kurang dari 20 dB/km dengan bandwidth (lebar jalur) yang besar sehingga mampu mentransmisikan data yang lebih banyak secara lebih cepat dibandingkan dengan kabel biasa. Jadi fiber optic memiliki peranan yang besar dengan membuat internet dapat digunakan di seluruh dunia. Pada tahun 1997 fiber optic menghubungkan seluruh dunia Fiber Optic Link Around the Globe (FLAG) menjadi jaringan kabel terpanjang di seluruh dunia yang menyediakan infrastruktur untuk generasi internet terbaru.

Fiber optic terdiri dari:

- Core (inti) terbuat dari kaca tipis yang merupakan bagian inti fiber optic sebagai pengirim sinar

- Cladding merupakan materi yang mengelilingi inti, fungsinya sebagai tempat memantulkan sinar kembali ke dalam inti

- Buffer coating terbuat dari plastic yang melapisi cladding sebagai pelindung fiber dari kerusakan

Pada prinsipnya fiber optic memantulkan dan membiaskan sejumlah cahaya yang merambat di dalamnya. Sebuah pemancar di salah satu ujung dari system fiber optic mengirim data dengan mengubah sinyal listrik menjadi gelombang cahaya yang dipancarkan ke dalam serat kaca. Sebuah penerima di ujung lain menerima dan mentransformasikannya menjadi sinyal listrik yang kemudian dikirim ke suatu perangkat. Tugas untuk mengubah sinyal listrik ke gelombang cahaya atau sebaliknya dapat dilakukan oleh komponen elektronik yang dikenal dengan nama optoelectronic yang ada di setiap ujung fiber optic. Efisiensi dari serat optic ditentukan oleh kemurnian dari bahan penyusunnya. Semakin murni bahan kaca semakin sedikit cahaya yang diserap oleh fiber optic. Sebuah fiber optic yang terbuat dari serat kaca murni, meskipun panjangnya berkilo-kilo meter sinar masih dapat dipancarkan hingga ujung fiber optic. Dalam perjalanannya dari transmitter menuju receiver akan terjadi redaman cahaya di sepanjang fiber optic dan sambungan-sambungannya, maka dari itu apabila jaraknya terlalu jauh diperlukan repeater yang bertugas memperkuat gelombang cahaya yang telah mengalami redaman. Serat kaca yang dilapisi oleh dua lapisan plastic akan ekuivalen dengan sebuah cermin disekitar serat kaca. Cermin ini

menghasilkan total internal reflection (pemantulan sempurna). Pada fiber optic cahaya berjalan melalui serat kaca pada sudut yang rendah.

Jenis fiber optic berdasarkan mode yang dirambatkan yaitu:- Single mode

Pada single mode core atau intinya lebih kecil diameternya sekitar 8 mikron dan berfungsi mengirimkan sinar inframereh dengan panjang gelombang 1300-1550 nm.

- Multi modePada multi mode core atau intinya lebih besar berdiameter 62.5 mikron dan berfungsi mengirimkan sinar inframerah dengan panjang gelombang 850- 1300 nm.

Jenis fiber optic berdasarkan indeks bias core- Step indeks

Pada fiber optic step indeks core memiliki indeks bias yang homogen. Karakteristik single mode step indeks yakni:

Ukuran core sangat kecil dibandingkan ukuran cladding Diameter core antara 2-10 mikro meter Cahaya hanya merambat dalam satu mode yaitu sejajar dengan sumbu

serat optic Memiliki redaman yang sangat kecil Bandwidth lebar Digunakan untuk transmisi data dengan bit rate tinggi Dapat digunakan untuk transmisi jarak dekat, menengah, dan jauh

Karakteristik multi mode step indeks yakni: Indeks bias core konstan Diameter core sebesar 50 mm dengan cladding Diameter core sebesar 50 mm dengan cladding yang tipis Lebih mudah dilakukan penyambungan karena memiliki core yang

besar Sering terjadi disperse Digunakan untuk transmisi data dengan bit rate rendah Digunakan untuk jarak pendek

- Graded indeksPada fiber optic graded indeks, indeks bias core semakin mendekat kea rah cladding semakin kecil. Jadi pada graded indeks, pusat core memiliki indeks bias yang paling besar. Serat graded indeks memungkinkan untuk membawa

bandwidth lebih besar, karena pelebaran pulsa yang terjadi dapat diminimalkan.

Fiber optic memiliki kelebihan dibandingkan dengan kabel koaksial yaitu:- Bandwidth sangat besar dengan kecepatan transmisi mencapai gigabit per

detik dengan menghantarkan informasi jarak jauh tanpa pengulangan- Biaya pemasangan dan pengoperasian lebih rendah- Tingkat keamanan lebih tinggi karena tidak ada ground loop serta tidak akan

terjadi hubungan api saat kontak atau terputusnya serat optic. Sehingga sangat aman dipasang di tempat-tempat yang mudah terbakar sperti industi kimia, minyak dan sebagainya.

- Ukurannya yang kecil dan ringan sehingga hemat pemakaian ruang- Kebal terhadap gangguan elektromagnetik - Tidak ada tenaga listrik dan percikan api- Tidak berkaratFiber optic juga memiliki kekurangan diantaranya:- Saat melakukan instalasi diperlukan biaya yang cukup mahal- Disperse dapat memengaruhi volume informasi yang dapat diakomodasi- Fiber lebih sulit untuk disambung dibandingkan dengan kawat- Sambungan akhir fiber harus benar-benar akurat untuk menghindari transmisi

yang tidak jelas- Komponen fiber optic mahal

B. APLIKASI FIBER OPTIKFiber optic kebanyakan dimanfaatkan dalam bidang telekomunikasi.

Perusahaan TV kabel saat ini sudah mulai mengintegrasikan fiber optic di dalam system kabel. Jalur-jalur utama yang menghubungkan kantor pusat sebagian besar telah diganti dengan fiber optic. LAN (Local Area Network) atau system computer yang menghubungkan satu computer dengan yang lain memungkinkan dijalankannya database atau software bersama. Universitas, gedung-gedung perkantoran, pabrik dan industri saat ini sudah beralih ke fiber optic. Pada pabrik biasanya digunakan untuk otomatisasi pabrik, Seperti di dunia industry fiber optic dimanfaatkan sebagai sensor yang memonitor struktur fisik material yang berbeda-beda. Fiber optic dipasang pada

material misalnya bahan pesawat luar angkasa sehingga sekecil apapun kerusakan material dapat terdeteksi dari bumi.

Selain itu fiber optic juga dapat dimanfaatkan dalam bidang kedokteran seperti endoskop. Endoskop merupakan suatu alat yang digunakan dalam pemeriksaan endoskopi (suatu metode atau teknik memeriksa organ dalam tubuh khusunya saluran cerna secara visual sehingga dapat dilihat melalui layar monitor). Alat ini berbentuk pipa kecil panjang yang dapat dimasukkan ke dalam tubuh melalui mulut, hidung, dan anus, hal ini berarti dapat dilakukan penyembuhan penyakit dalam tanpa operasi. Endoskop terdiri dari beberapa bagian yaitu:

- Terdiri dari dua buah serat optic, satu untuk menghasilkan cahaya, lainnya berfungsi sebagai penghantar gambar yang ditangkap kamera

- Bagian lainnya bias digunakan sebagai saluran pemberian obat dan untuk memasukkan atau mengambil cairan, dipasang gunting, sikat kecil, dan sebagainya.

Keunggulan endoskopi yaitu:- Dapat melakukan operasi tanpa pembedahan- Diagnosa dapat dilakukan cukup akurat- Hasil pemeriksaan dapat langsung dicetak

Pada endoskop ini fiber optic berfungsi sebagai sarana yang mentransmisikan atau mentransfer data gambar yang baik dan lebih efektif dibandingkan kabel biasa.