BAB I PENDAHULUAN
2.5 Fiber Optic (FO)
DeskripsiFisik
Serat Optic sangat tipis sekali, namun memiliki kemampuan tinggi memandu sebuah sinar optik. Serat optik terbuat dari berbagai jenis kaca dan plastik. Kerugian terendah dapat diperoleh dengan menggunakan
serat yang terbuat dari ultrapured fused silica. Namun serat ultrapure ini sulit diproduksi. Ada juga jenis lain yaitu : serat kaca higher-loss multicomponent yang lebih ekonomis namun masih memberikan kinerja yang baik. Sedangkan serat plastik sedikit lebih mahal dan bisa dipergunakan untuk koneksi jarak, dimana tingkat kerugiannya masih dapatditerima.
Sebuahkabelseratoptikmemilikibentuksilindrisdanterdiridari tiga bagian konsentris, yaitu: inti, cladding, dan selubung. Inti merupakan
bagian terdalam dan terdiri dari satu atau lebih untaian, atau serat, baik yang terbuat dari kaca maupun plastik, dan bentuknyapun tipis sekali. Inti memiliki diameteryang berkisarantara 8 samapai100 µm. Masing-masing
serat dikelilingi oleh cladding, yaitu berupa plastik atau kaca yang melapisi dan memiliki sifat-sifat yang berbeda dengan plastik atau kaca yang berada pada inti. Interface diantara inti dan cladding bertindak sebagai pemantul untuk menahan cahaya yang akan lepas inti. Lapisan terluar, yang mengelilingi satu atau beberapa serat bundelan selubung disebut jacket (pelapis). Pelapis tersusun dari bahan plastik dan lapisan-
lapisan bahan lainnya untuk melindungi terhadap kelembaban, goresan, jepitan,danbahaya-bahayalingkunganliannya.(Stallings,2001:117)
Fiber optic biasa disingkat dengan FO, merupakan kabel yang terbuat dari kaca (ada pula yang dari plastik) yang digunakan untuk mentransmisikan sinyal cahaya dari suatu tempat ke tempat lain. Sumber cahaya yang digunakan adalah laser, karena laser mempunyai spektrum yang sangat sempit. Kecepatan transmisi yang sangat tinggi menjadikan kabel FO cocok digunakan sebagai saluran komunikasi. Dalam sistem transmisi Fiber Optic (FO), cahaya lampu dan sinyal optik, “bertugas” membawa informasi, baik dalam bentuk digital maupun analog. Dalam pengoperasiannya, cahaya itu “diikat” dalam serat (fiber). Proses saat cahaya melewati serat dinamakan total internal process. Untuk menuju serat, cahaya melewati celah antara cladding dan core. Saat cahaya mencapai ujung baris, dia akan diterima oleh receiver yang peka dengan cahaya. Dan setelah melalui semua tahapan itu, sinyal yang sebenarnya akandiproduksi.
Fiber sendiri terdiri dari dua bagian, core dan cladding. Cladding adalah selubung dari core. Cladding mempunyai indeks bias yang lebih rendah dari pada core, sehingga cahaya yang mengarah keluar dari core akan dipantulkan kembali kedalam core.Efisiensi dari serat optik ditentukan oleh kemurnian gelas yang menyusunnya. Semakin murni bahan gelas, semakin sedikit cahaya yang diserap oleh serat optik.
Penggunaan laser, dan bukan Light Emittting Diode (LED), sebagai sumber cahaya karena bentuknya yang lebih kecil, lebih bertenaga, dan jangkauansinarnyalebihpanjang.
Serat optik dapat dibagi menjadi 3 jenis: Single mode: serat optik dengan core yang sangat kecil, sekitar 8 mikro meter. Besar diameternya mendekati panjang gelombang, sehingga cahaya yang masuk ke dalamnya
tidak terpantul-pantul ke dinding cladding. Kabel single mode dapat menjangkau jarak yang lebih jauh. Ia hanya mengirim satu sinyal pada waktuyang sama. Multi mode stepindex: serat optikdengan diameter core yang sedikit lebih besar dibanding single mode, sekitar 10 mikro meter. Ukuran tersebut membuat laser di dalamnya terpantul di dindingcladding, yang dapat menyebabkan berkurangnya bandwidth dari serat optik jenis ini. Kabel jenis ini dapat megirimkan data yang berbeda pada saat yang bersamaan. Namun, jika kabel single mode dapat menjangkau ratusan kilometer, kabel multi mode hanya mampu menjangkau kurang dari 550 meter.Multimode grade index: serat optik dengan diameter core yang terbesar, dibanding dua jenis serat optik lainnya. Jenis yang satu ini tidak terlalu banyak digunakan. Mengapa penemuan kabel FO, dapat dibilang, merupakan hal yang revolusioner di bidang telekomunikasi? Di bawah ini,
beberapa keuntungan menggunakan FO dibanding kabel tembaga, antara lain: Harga kabel FOmemanglebih mahal. Namun,untuk pemakaianyang
sangat panjang, ia menjadi lebih murah dibanding kabel tembaga. Kabel FO sangat menghemat ruang,karena wujudnya yang begitu tipis. Cahaya
(sebagai sarana pembawa informasi dalam sistem FO) dapat membawa informasi dalam jumlah besar. Ia dapat mengangkut hingga hitungan gigabit per detik. Contoh, kabel fiber berukuran 0.75 inci memiliki kecepatan yang sama dengan 20 kabel tembaga. Kabel FO tidak terpengaruh dengan gelombang elektromagnetik dan sinyal radio. Sehingga, kualitas data yang dihasilkan lebih jernih. Kabel FO menawarkan tingkat keamanan data yang lebih tinggi dibanding sistem konvensional. Sinyal sistem ini tidak dapat diambil alat lain, kecuali alat yang telah disetujui bersama. Tingkat kehilangan sinyal lebih kecil daripada kabel tembaga. FO memungkinkan pengiriman informasi dalam jarak jauh, sekalipun. Tidak mudah terbakar, karena tidak menggunakan sinyal elektronik seperti kabel tembaga. Setiap perkembangan dari teknologi, pasti memiliki kekurangan masing-masing. Ada beberapa faktor yang menghambat efektifitas kerja FO, antara lain: Seperti saluran komunikasi lainnya, ada saat dimana sinyal yang dihasilkan melemah. Misalnya, dispersion yang dapat mengurangi kapasitas informasi yang diangkut. Serat lebih susah untuk disambung dibandingkan saluran biasa. Ujung sambungan serat harus dicocokkan dengan akurat, untuk menghasilkan saluran yang jernih. (http://thoy.blogdetik.com/tag/fiber-optic/)
Jaringan yang menggunakan fiber optic (FO) biasanya
diperusahaan besar, dikarenakan harga dan proses pemasangannya lebih mahal dan sulit, dan biasanya terpasang pada jalur utama. Jaringan fiber
optic mempunyaikecepatan transfer data lebih dari 100Mbps dan darisegi
keandalan tidak diragukan. Berbeda dengan media transmisi lainnya, pada serat optik gelombang pembawanya bukan gelombang elektromagnet atau
listrik, akan tetapi sinar/cahaya laser, sehingga tidak ada intervensi. (Sofandi,2008:2)
Fiber optik adalah sebuah kaca murni yang panjang dan tipis serta berdiameter sebesar rambut manusia. Dan dalam pengunaannya beberapa fiber optik dijadikan satu dalam sebuah tempat yang dinamakan kabel optik dan digunakan untuk mengantarkan data digital yang berupa sinar dalam jarak yang sangat jauh. ( http:// dedenthea.wordpress.com /2007/02/17/apa-itu-fiber-optik)
Gambar2.4Bagian-bagianFiberOptic
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). BufferCoating adalah plastic pelapis yangmelindungi fiber dari kerusakan.(http://smkn1bjm.wordpress.com/2007/03/29/apa-itu-fiber
optik/)
ProsesTransmisiDatapadaFO
Sistem FO mengubah(encoding) informasiyang berbentuk digital ataupun analog kebentuk cahaya, yang nantinya cahaya ini dipancarkan (pancaran
cahaya seperti laser) kealat penerima yang sangat sensitiv dengan cahaya dandiubahlagi (decoding) menjadi
signal aslinya, lalu sinyal ini di ubah (converted) menjadi output yang diinginkan
Analog/digital converter
Lightsource
Laser/LED FiberOpticCable Detector
Analog/digital converter
Gambar2.5
Prosestransmisidata/informasipadafiberoptic (Subiyantoro,1996:369)
Serat optik adalah saluran transmisi yang terbuat dari kaca atau plastik yang digunakan untuk mentransmisikan sinyal cahaya dari suatu tempat ke tempat lain. Cahaya yang ada di dalam serat optik sulit keluar
karena indeks bias dari kaca lebih besar daripada indeks bias dari udara. Sumber cahaya yang digunakan adalah laser karena laser mempunyai spektrum yang sangat sempit. Kecepatan transmisi serat optik sangat tinggi sehingga sangat bagus digunakan sebagai saluran komunikasi. (http://id.wikipedia.org/wiki/Serat_optik)
Serat optik terdiri dari 2 bagian, yaitu cladding dan core. Cladding adalah selubung dari core.Cladding mempunyai indek bias lebih
rendah dari pada core akan memantulkan kembali cahaya yang mengarah keluar dari core kembali kedalam core lagi. (http://id.wikipedia.org /wiki/Serat_optik)
Gambar2.7
Bagian-bagianseratoptikjenissinglemode (http://id.wikipedia.org/wiki/Serat_optik)
PembagianSeratoptikdapatdilihatdari2macamperbedaan:
1. BerdasarkanModeyangdirambatkan:
Single mode: serat optik dengan core yang sangat kecil, diameter mendekati panjang gelombang sehingga cahaya yang masuk ke dalamnya tidak terpantul-pantul ke dinding cladding.
(http://id.wikipedia.org/wiki/Serat_optik)
Single mode fiber optic memiliki banyak arti dalam teknologi fiber optik. Dilihat dari faktor properti sistem transmisinya, single mode adalahsebuahsistemtransmisidataberwujudcahayayangdidalamnya
hanya terdapat satu buah indeks sinar tanpa terpantul yang merambat sepanjang media tersebut dibentang. Satu buah sinar yang tidak terpantul di dalam media optik tersebut membuat teknologi fiber optik
yang satu ini hanya sedikit mengalami gangguan dalam perjalanannya. Itu pun lebih banyak gangguan yang berasal dari luar maupun gangguan fisik saja. Single mode dilihat dari segi strukturalnya merupakan teknologi fiber optik yang bekerja menggunakan inti (core) serat fiber yang berukuran sangat kecil yang diameternya berkisar 8 sampai 10 mikrometer. Dengan ukuran core fiber yang sedemikian kecil, sinar yang mampu dilewatkannya hanyalah satu mode sinar saja.
Sinar yang dapat dilewatkan hanyalah sinar dengan panjang gelombang1310atau1550nanometer.
Single mode dapat membawa data dengan bandwidth yang lebih besar
dibandingkan dengan multi mode fiber optics, tetapi teknologi ini membutuhkan sumber cahaya dengan lebar spektral yang sangat kecil
pula dan ini berarti sebuah sistem yang mahal. Single mode dapat membawadata denganlebih cepat dan 50 kali lebihjauh dibandingkan dengan multi mode. Tetapi harga yang harus Anda keluarkan untuk penggunaannya juga lebih besar. Core yang digunakan lebih kecil dari
multi mode dengan demikian gangguan-gangguan di dalamnya akibat distorsi dan overlapping pulsa sinar menjadi berkurang. Inilah yang menyebabkan single mode fiber optic menjadi lebih reliabel, stabil,
cepat, dan jauh jangkauannya. (http://www.pcmedia.co.id/ detail.asp?Id=1225&Cid=22&Eid=25)
Single Mode Mempunyai inti yang kecil (berdiameter 0.00035 inch atau 9 micron) dan berfungsi mengirimkan sinar laser inframerah (panjanggelombang1300-1550nanometer)
Gambar2.8SingleMode
(http://smkn1bjm.wordpress.com/2007/03/29/apa-itu-fiber-optik/)
Multi mode : serat optik dengan diameter core yang agak besar yang membuat laser di dalamnya akan terpantul-pantul di dinding cladding yang dapat menyebabkan berkurangnya bandwidth dari serat optikjenis
ini.(http://id.wikipedia.org/wiki/Serat_optik)
Sesuai dengan nama yang disandangnya, teknologi ini memiliki kelebihan dan kekurangan yang diakibatkan dari banyaknya jumlah sinyal cahaya yang berada di dalam media fiber optik-nya. Sinar yang beradadi dalamnya sudahpasti lebih darisatubuah. Dilihat dari faktor properti sistem transmisinya, multi mode fiber optic merupakan teknologi transmisi data melalui media serat optik dengan
menggunakan beberapa buah indeks cahaya di dalamya. Cahaya yang
dibawanya tersebut akan mengalami pemantulan berkali-kali hingga sampai di tujuan akhirnya. Sinyal cahaya dalam teknologi Multi mode
fiber optic dapat dihasilkan hingga 100 mode cahaya. Banyaknya mode yang dapat dihasilkan oleh teknologi ini bergantung dari besar kecilnyaukuran core fiber-nya dansebuah parameteryangdiberi nama Numerical Aperture (NA). Seiring dengan semakin besarnya ukuran core dan membesarnya NA, maka jumlah mode di dalam komunikasi
ini juga bertambah. Dilihat dari faktor strukturalnya, teknologi Multi mode ini merupakan teknologi fiber optic yang menggunakan ukuran
core yang cukup besar dibandingkan dengan single mode. Ukuran core kabel Multi mode secara umum adalah berkisar antara 50 sampai dengan 100 mikrometer. Biasanya ukuran NA yang terdapat di dalam kabel Multi mode pada umumnya adalah berkisar antara 0,20 hingga 0,29.DenganukuranyangbesardanNAyangtinggi,makaterciptalah teknologi fiber optik Multi mode ini. Ukuran core besar dan NA yang
tinggi ini membawa beberapa keuntungan bagi penggunanya. Yang pertama, sinar informasi akan bergerak dengan lebih leluasa di dalam
kabel fiber optik tersebut. Ukuran besar dan NA tinggi juga membuat para penggunanya mudah dalam melakukan penyambungan core-core tersebut jika perlu disambung. Di dalam penyambungan atau yang lebih dikenal dengan istilah splicing, keakuratan dan ketepatan posisi antarakeduacoreyang ingindisambungmenjadihalyangtidakbegitu
kritis terhadap lajunya cahaya data. Keuntungan lainnya, teknologi ini
memungkinkan Anda untuk menggunakan LED sebagai sumber cahayanya, sedangkan single mode mengharuskan Anda menggunakan
laser sebagai sumber cahayanya. Yang perlu diketahui, LED merupakan komponen yang cukup murah sehingga perangkat yang berperan sebagai sumber cahayanya juga berharga murah. LED tidak kompleks dalam penggunaan dan penanganan serta LED juga tahan lebih lama dibandingkan laser. Jadi teknologi ini cukup berbeda jauh dari segi harga dibandingkan dengan single mode. (http://www.pcmedia.co.id/detail.asp?Id=1225&Cid=22&Eid=25)
MultiModemempunyaiintiyanglebihbesar(berdiameter0.0025inch atau 62.5 micron) dan berfungsi mengirimkan sinar laser inframerah (panjanggelombang850-1300nanometer)
Gambar2.9MultiMode
2. BerdasarkanIndeksBiasCore:
Step indeks: pada serat optik step indeks, core memiliki indeks bias yanghomogen.
Graded indeks: indeks bias core semakin mendekat ke arah cladding
semakin kecil. Jadi pada graded indeks, pusat core memiliki nilai indeks bias yang paling besar. Serat graded indeks memungkinkan untuk membawa bandwidth yang lebih besar, karena pelebaran pulsa yang terjadi dapat diminimalkan. (http://id.wikipedia.org /wiki/Serat_optik)
Fiber optic adalah salah satu jenis kabel yang diterima dalam TIA/EIA-568-A/B dan sangat bagus untuk digunakan pada semua jenis topologi LAN.(Trulove,2000:67)
Fiber optic (FO) merupakan sebuah kabel revolusioner karena dengan bentuk fisik yang sangat tipis (dapat hanya setebal sebuah rambut
manusia), namun dapat menyalurkan informasi sangat besar yakni hingga bermiliar-miliar bits per detik. Hal ini dimungkinkan karena sistem fiber optic sangat efisien dalam meyalurkan informasi sehingga muatan yang dapat ditampung pun menjadi berkali-kali lebih banyak. Metode yang digunakan FO ialah sistem ini memadukan kesempurnaan dari dua teknologi yakni, teknologi laser dan juga kehebatan teknologi manufacturing saat ini yang memungkin membuat sebuah kabel yang hanya setebal sebuah serat seperti halnya rambut manusia. Mengapa
menggunakan laser? Hal ini dikarenakan sistem FO mengubah (encoding)
informasi yang berbentuk digital ataupun analog kebentuk cahaya, yang nantinya cahaya ini dipancarkan (pancaran cahaya seperti laser) kealat penerima yang sangat sensitive dengan cahaya dandi ubah lagi(decoding) menjadi signal aslinya.Lalu sinyal ini di ubah (converted) menjadi output
yang diinginkan.Sistem FO memiliki banyak sekali kelebihan daripada generasi kabel sebelumnya, selain kelebihan-kelebihan yang disebutkan diatas,sistemfiber-optikjugamemilikikeuntunganyanglain,antaralain:
1. Kabel serat FO berdiameter 0,75 inch dapat menggantikan fungsi 20 kabellamayangberdiameter3,5inch.
2. FO kebal tidak terpengaruh darigangguan gelombang elektromagnetik danradio. Sehingga kabelFO dapat dipasangdiinstalasi-instalasi yang rawanledakanseperti,instalasipenghasilgasbumi.
3. Kabel FO tidak mengeluarkan radiasi seperti halnya kabel lama, sehinggaramah lingkungan serta dapat menjaga aliran elektromagnetik
denganlebihbaikdibandingkankabeltembaga.
4. Informasi dapat disampaikan pada jarak yang sangat jauh tanpa memakai repeater (penunjang sinyal), seihngga sangat mengurangi biayasuatuperusahaan.(http://www.waena.org/serat-optik/)
Jenis-JenisKonektor
Konektor untuk menghubungkan perangkat jaringan dengan kabel fiber optik juga merupakan faktor yang sangat penting untuk lancarnya
komunikasi. Konektor juga yang akan berfungsi untuk menjaga agar serat
kaca dalam kabel bisa terhubung dengan baik ke perangkat transmitter maupun receiver tanpaadanya gangguandan masalah dalamhubungan ini.
Ketepatan koneksi sangatlah penting untuk diperhatikan dalam pembuatan dan pemilihan konektor. Sedikit saja meleset dari jalur yang ditentukan, datatidak dapatdihantarkandenganbaik ketujuannya.Maka dariitu,jenis konektorsangatbervariasitergantungpenggunaannya:
a. FC: Digunakan untuk kabel single mode dengan akurasi yang sangat tinggi dalam menghubungkan kabel dengan transmitter maupun receiver. Konektor ini menggunakan sistem drat ulir dengan posisi yang bisa diatur, sehingga ketika dipasangkan ke perangkat, akurasinyatidakakanmudahberubah.
b. SC: Digunakan untuk kabel single mode dan bisa dicopot pasang. Konektor ini tidak terlalu mahal, simpel, dan dapat diatur secara manualakurasinyadenganperangkat.
c. ST: Bentuknya seperti bayonet berkunci hampir mirip dengan konektor BNC. Sangat umum digunakan baik untuk multi mode maupun single mode kabel. Sangat mudah digunakan baik dipasang maupundicabut.
d. Biconic: Salah satu konektor yang kali pertama muncul dalam komunikasifiberoptik.Saatinisangatjarangdigunakan.
e. D4: Konektor ini hampir mirip dengan FC hanya berbeda ukurannya saja.Perbedaannyasekitar2mmpadabagianferrule-nya.
f. SMA: Konektor ini merupakan pendahulu dari konektor ST yang sama-sama menggunakan penutup dan pelindung. Namun seiring dengan berkembangnya ST konektor, maka konektor ini sudah tidak berkembang lagi penggunaannya. (http://www.pcmedia.co.id/ detail.asp?Id=1225&Cid=22&Eid=25)
Gambar2.10KonektorFC
((http://www.pcmedia.co.id/detail.asp?Id=1225&Cid=22&Eid=25)