Landasan Teori Hilal

LANDASAN TEORI

A.    Sejarah Dan Perkembangan Teknologi Serat Optik

Dari teori komunikasi diketahui bahwa dengan menggunakan frekuensi yang lebih tinggi akan didapat lebar band yang lebih besar sehingga kapasitas penyaluran akan lebih besar pula. Berdasarkan teori ini maka dilakukan penelitian penggunaan cahaya untuk komunikasi.

1.      Pada tahun 1960, Maiman dari Hunges Aircraft menemukan LASER (Light Amplication by Stimulated Emission of Radiation), kemudian timbul pemikiran untuk menggunakan cahaya sebagai alat komunikasi.

2.      Sinar LASER karena karakteristiknya, dapat diperlukan sama dengan seperti gelombang elektro magnetik dan cukup baik digunakan untuk menyalurkan informasi.

3.      LASER pertama kali dicoba sebagai alat komunikasi dengan cara memancarkan sinar tersebut ke udara, namun percobaan ini gagal karena banyaknya hambatan atau gangguan seperti hujan, angin, salju dan lain – lain sehingga percobaan serupa tidak pernah dilakukan lagi.

4.      Percobaan selanjutnya dilakukan dengan memancarkan sinar LASER ke dalam BEAM GUIDE (pipa) yang di dalamnya dipasang lensa pada jarak tertentu, lensa tersebut berfungsi untuk memfokuskan sinar LASER yang datang.

Dari hasil percobaan ini ternyata, rugi – rugi transmisi seperti pada butir 3 diatas dapat diperkecil, namun akurasi letak lensa sepanjang BEAM GUIDE harus dijaga tetap, karena bila ada perubahan atau pergeseran letak lensa (akibat benturan atau guncangan) akan mengganggu perambatan sinar laser tersebut.

Komunikasi dengan cara itu, tidak dipergunakan lagi karena tidak praktis serta membutuhkan biaya mahal.

5.      Dari bermacam – macam jenis LASER (laser solid, liquid dan semi conductor) maka jenis LASER semi conductor yang terbaik, meskipun umur operasionalnya pendek.

6.      Pada tahun 1966, DR KAO melakukan percobaan dengan merambatkan sinar LASER ke dalam Transparant Fiber. Namun cara tersebut hanya berhasil untuk jarak relatif pendek. Hal tersebut disebut disebabkan karena kurang sempurna proses pembuatan Transparant Fiber, sehingga timbul rugi – rugi bahan yang dapat menghambat proses perambatan cahaya di dalamnya.

7.      Pada tahun 1970, pabrik gelas cording di Amerika Serikat berhasil membuat fiber dengan bahan dasar silika yang mempunyai rugi – rugi bahan relatif kecil (± 20 dB / km), sehingga sangat baik digunakan untuk komunikasi cahaya.

8.      Bersamaan waktu dengan ditemukan silika sebagai bahan dasar fiber, umum operasional LASER semi conductor pun berhasil ditingkatkan menjadi 10.000 jam (oleh Hayashi dan Panisk).

9.      Selain LASER semi conductor, dikembangkan sumber optik lainnya yang dinamakan LED sama halnya dengan LASER dapat memancarkan cahaya dengan baik, namun karena tidak adanya umpan balik pada cahaya yang dipancarkan atau dimasukkan dalam fiber, maka LED menghasilkan cahaya yang tidak koheren.

Sinar LED dapat memancar dalam beberapa mode yang berbeda sehingga hanya sesuai untuk serat optik multi – mode dengan diameter besar.

10.  Pada sisi penerima (detector), Johnson menemukan Photo Diode yang dapat menguatkansignal datang dan Avalanche Photo Diode (APD) sampai saat ini masih merupakan detector optik yang diunggulkan.

B.     Pengertian Fiber Optik

Fiber optik adalah sebuah teknologi kabel yang menggunakan benang (serat kaca atau plastik) mengirimkan data. Kabel fiber optik terdiri dari seikat benang kaca, yang masing – masing mampu mentransmisi pesan modulasi ke gelombang cahaya. Serat kaca biasanya memiliki diameter sekitar 120 mikrometer dengan yang digunakan untuk mentransmisikan sinyal cahaya dari suatu tempat ke tempat lain hingga jarak 50 km tanpa menggunakan repeater. Sinyal – sinyal gelombang dapat berupa pengkodean komunikasi suara atau data komputer.

Komunikasi fiber optik tergantung pada prinsip cahaya pada medium kaca dapat membawa informasi lebih banyak dan jarak yang jauh dibanding sinyal listrik yang dibawa oleh media tembaga atau koaksial. Kemurnian serat kaca digabungkan dengan sistem elektronik yang maju memungkinkan serat terlebih mengirimkan sinyal cahaya digital melampaui jarak 100 km tanpa alat penguat. Fiber optik merupakan media transmisi yang ideal dengan sedikit transmisi loss, gangguan rendah dan potensi bandwith yang tinggi.

C.    Prinsip Kerja Fiber Optik

Struktur fiber optik terdiri dari beberapa susunan yaitu core, cladding dan coating. Core atau inti merupakan serat kaca yang tipis menjadi media cahaya berjalan, sehingga pengiriman cahaya dapat dilakukan. Cladding merupakan lapisan luar yang melindungi inti dan memantulkan kembali cahaya yang terpancar ke;uar kembali ke dalam inti. Sedangkan coating adalah selubung plastik yang bertujuan melindungi serat dari kerusakan yang diakibatkan dari lengkungan kabel dan gangguan luar misalnya kelembapan.

Prinsip kerja fiber optik tergantung pada prinsip jumlah refleksi internal. Refleksi cahaya atau dibiaskan berdasarkan sudut yang menyerang permukaan. Prinsip ini berpusat pada cara kerja serat optik membatasi sudut dimana gelombang cahaya dikirim memungkinkan untuk mengontrol secara efisien sampai ketujuan. Gelombang cahaya ditutupi dengan inti dari fiber optik, dalam hal yang sama bahwa frekuensi sinyal radio ditutupi dengan coaxial cable. Gelombang cahaya diarahkan ke ujung serat dengan direfleksikan di dalam inti. Kabel fiber optik biasanya diaplikasikan pada infrastruktur jaringan telekomunikasi misalnya pada jaringan telepon dan jaringan komputer.

                                     Gambar 2.1 kabel fiber optik single mode dan multi mode

D.    Jenis – Jenis Kabel Fiber Optik

Ada dua jenis kabel fiber optik :

1.      Single – mode

Kabel fiber optik single – mode memiliki inti yang lebih kecil (berdiameter 0,00035 inch atau 9 micron) dan berfungsi mengirimkan sinar laser inframerah (panjang gelombang 1300-1550 nm) yang memungkinkan hanya satu mode menyebarkan cahaya melalui inti pada suatu waktu. Serat single – mode dikembangkan untuk mempertahankan integritas data spasial dan spektrum dari masing – masing sinyal optik jarak yang lebih jauh, mengizinkan informasi akan disampaikan lebih lanjut.

2.      Multi – mode

Kabel fiber optik multi – mode adalah tipe yang digunakan untuk tujuan komersial. Inti lebih besar dari serat single – mode memungkinkan ratusan modus cahaya tersebar melalui serat secara bersamaan. Selain itu diameter multi – mode memiliki serat inti lebih besar (diameter 0,0025 inch atau 62,5 micron) dan berfungsi mengirimkan sinar laser inframerah (panjang gelombang 850 – 1300 nm)

E.     Ukuran Serat Optik

Standar yang umum digunakan untuk cladding  atau selubung luar kabel fiber optik single – mode adalah 125 mikron untuk kaca, dan 245 mikron untuk lapisan. Standar ini sangat penting untuk menyediakan jaminan kompabilitas konektor, splices dan alat – alat yang digunakan di seluruh industri.

Standar serat single – mode dikembangkan dengan inti yang lebih kecil dengan ukuran diameter sekitar 8 – 10 mikron. Fiber optik multi – mode menggunakan ukuran diameter inti dari 50 sampai 62,5 mikron.

F.     Kelebihan Dan Kekurangan Serat Optik

1.      Kelebihan sistem transmisi dengan serat optik antara lain :

a.       Kapasitas (bandwidth) yang besar dalam mentransmisi informasi yang ada memiliki kecepatan yang tinggi, hingga mencapai beberapa gigabit/detik.

b.      Sinyal degradasi lebih kecil, tidak terpengaruh pada gelombang elektromagnetik dan frekuensi radio karena terbuat dari kaca dan plastik murni.

c.       Ukurannya kecil, ringan, lebih tipis dan fleksibel. Mempunyai diameter yang lebih kecil daripada kabel tembaga sehingga memudahkan suplai dan pemasangan.

d.      Murah jika membandingkannya dengan banyaknya daya transmisi dari kabel tembaga kapasitas lebih besar.

e.       Serat optik aman, tidak mudah terbakar dan tidak mengalirkan listrik.

f.        Tidak terjadi cross talk atau bicara silang.

g.       Aman dari penyadapan.

h.      Tidak terpengaruh oleh cuaca.

i.         Life time (umur) mencapai ± 25 tahun.

2.      Kekurangan sistem transmisi dengan serat optik

Dari sekian kelebihan yang ditawarkan kabel serat optik sebagai media jaringan. Serat optik juga memiliki kekurangan antara lain, harga yang relatif mahal dalam hal penyambungan. Karena memerlukan alat khusus dan memerlukan keahlian dan ketelitian dalam penyambungan kabel serat optik.

Kabel serat optik juga terlalu rapuh karena terbuat dari kaca sehingga sulit untuk diberi perlakuan.