Makalah Serat Optik

(1)

MAKALAH

“SERAT OPTIK” “SERAT OPTIK”

Disusun Oleh :

Kelompok 7

Roland Pongsapan

Roland Pongsapan (2016-64-06

(2016-64-062)

2)

Adrianto Siallo

Adrianto Siallo (2016-64-066)

(2016-64-066)

Dolvinus.I.S

Dolvinus.I.Surlili

urlili (2016-64-06

(2016-64-069)

9)

KEMENTRIAN RISET,TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI

JURUSAN TEKNIK

PROGRAM STUDI S1 TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS PAPUA

MANOKWARI

2017

(2)

A. Pengertian Fiber Optik

Fiber optik adalah merupakan satu jenis kabel yang terbuat dari bahan kaca atau sejenis plastik yang sangat halus dan lebih kecil dari sehelai rambut, dan dapat digunakan untuk mengirim sinyal cahaya dari suatu tempat ke tempat lain. Cahaya yang ada di dalam seratoptik sulit keluar karena indeks bia s dar i kac a leb ih be sar da rip ada indeks bias dari udara. Sumber cahaya yangdigunakan adalah laser karena laser mempunyai spektrum yang sangat sempit.Kecepatan transmisi serat optik sang at ting gi sehin gga sang at bag us digu naka n sebagai saluran komunikasi.

B. Jenis-Jenis Bahan Fiber Optik

Satu jenis kabel yang terbuat dari bahan kaca atau sejenis plastik yang sangat halus dan lebih kecil dari sehelai rambut, dan dapat digunakan untuk mengirim sinyal cahaya dari suatu tempat ke tempat lain.

C. Sifat Bahan Fiber Optik

Perkembangan teknologi kabel fiber optik sampai saat ini, telah dapat menghasilkan pelemahan (attenuation) kurang dari 20 decibels (dB)/km. Dengan lebar jalur (bandwidth) yang besar sehingga kemampuan dalam mengirimkan data menjadi lebih banyak dan cepat dibandingan dengan penggunaan kabel konvensional seperti kabel

UTP. Kabel fiber optik merupakan kabel jaringan yang dapat mentransmisi cahaya.Dibandingkan dengan jenis kabel lainnya, kabel fiber optic ini lebih mahal. Namun, kabel fiber optik memiliki jangkauan yang lebih jauh dari 550 meter sampai ribuan kilometer, tahan terhadap interferensi elektromagnetik dan dapat mengirim data pada kecepatan yang lebih tinggi dari jenis kabel lainnya. Kabel fiber optik tidak membawa sinyal elektrik, seperti kabel lainnya yang menggunakan kabel tembaga. Sebagai gantinya, sinyal yang mewakili bit tersebut diubah ke bentuk cahaya. Hal ini yang menyebabakan kenapa kabel fiber optic tidak terpengaruh radiasi atau induk listrik.Kabel fiber optik terdiri dari dua tipe, yang dikenal sebagai single mode dan multi mode.Kabel single mode dapat menjangkau jarak yang lebih jauh dann hanya mengirim satu sinyal pada satu waktu.Kabel multimode mengirim sinyal yang berbeda pada saat

(3)

yang bersamaan, mengirim data pada sudut refraksi yang berbeda.Kabel single mode dapat menjangkau ratusan kilometer sedangkan kabel multimode biasanya hanya mencapai 550 meter atau kurang.Konektor kabel fiber optik terdiri dari dua jenis-konektor model ST yang berbentuk lingkaran dan jenis-konektor SC yang berbentuk persegi.Penggunaan kabel ini harus disesuaikan dengan jenis perangkat yang anda gunakan dan harus competible.Hal ini untuk memastikan koneksi kabel fiber optik bisa sempurna.

D. Klasifikasi Fiber Optik

Pada dasarnya serat optik merupakan suatu kesatuan yang terdiri dari komponen-komponen pendukung yang membentuk suatu sistem. Hal ini dikarenakan informasi (data) yang akan ditransmisikan dalam serat optik berupa cahaya, sehingga sebelum informasi disalurkan terlebih dahulu informasi tersebut diubah bentuknya menjadi cahaya.Pada umumnya sistem transmisi serat optik terdiri tiga bagian yaitu dari sumber cahaya, media transmisi dan detektor.Sumber cahaya adalah bagian dari sistem yang mengubah sinyal listrik menjadi sinyal cahaya yang sesuai.Tugas ini biasanya dilakukan oleh LED ( Light Emitting Diode) atau bisa juga menggunakan dioda laser, yaitu dioda yang dapat memancarkan sinar laser.Media transmisi dijalankan oleh serat optik.Sebagai detektor digunakan photodiode yaitu dioda yang dapat menyerap cahaya dan mengubahnya menjadi sinyal listrik yang sesuai. Penyaluran data melalui serat optik dapat digambarkan sebagai berikut: data berupa sinyal listrik diubah menjadi cahaya yang sesuai oleh LED sebagai sumber cahaya, kemudian cahaya berisi data tadi merambat di dalam serat optik sebagai media transmisi menuju ke penerima berupa photodioda sebagai detektor dan mngubah cahaya menjadi sinyal listrik yang sesuai.

Serat optik memiliki tiga struktur dasar, dimulai dari bagian terdalam yaitu core (inti), cladding (lapisan) dan coating (jaket). Core (inti) berfungsi untuk menyalurkan cahaya.Core (inti) merupakan bagian utama dari serat optik karena perambatan cahaya terjadi pada bagian ini.Core (inti) terbuat dari bahan sejenis serat kaca yang sangat halus dan kasat mata.Cladding (lapisan) berfungsi untuk memantulkan cahaya yang merambat.Cladding (lapisan) merupakan saluran yang terbuat dari bahan gelas kaca.Cladding berfungsi sebagai bidang batas pemantul agar cahaya optic yang merambat

(4)

tidak keluar dan dapat sampai pada titik yang dituju.Coating (jaket) berfungsi sebagai pelindung mekanis inti optik dan sebagai tempat pewarnaan.Coating (jaket) terbuat dari bahan plastik untuk melindungi optic dari kerusakan.

Berdasarkan penyaluran sinyal cahayanya secara sistem, serat optic sendiri dibagi menjadi tiga jenis yaitu:

1. Step Index Multimode

Optic jenis step index multimode memiliki ukuran core yang cukup besar yaitu mencapai 50 mikrometer dengan ukuran diameter cladding sebesar 125 mikrometer. Kelebihan dari optic jenis step index multimode ini mempermudah dalam proses penyambungan. Penggunaan optic jenis step index multimode sesuai digunakan

untuk sistem transmisi jarak dekat.

2. Graded Index Multimode

Optic jenis grade index multimode memiliki ukuran core mencapai 50 mikrometer dengan ukuran diameter cladding sebesar 125 mikrometer. Pada jenis optic ini cahaya mengalami penyebaran dari jalur inti atau jalur pusatnya. Penyebaran cahaya tersebut akan berkumpul kembali pada jalur pusat yang kemudian akan sampai pada ujung penerima secara bersamaan.

3. Step Index Single Mode

Serat optic step index single mode memiliki ukuran core yang sangat kecil. Lebar diameter cladding lebih besar jika dibandingkan dengan ukuran core.Serat optic step index single mode menyalurkan cahaya hanya pada satu jalur perambatan saja.Sehingga cahaya yang merambat tidak mengalami penyebaran.Serat optic step index single mode ini dapat digunakan untuk sistem transmisi data jarak jauh.

(5)

E. Karakteristik Fiber Optik

Teknologi komunikasi fiber optik ternyata cukup banyak jenis dan karakteristiknya. Jenis dan karakteristik ini akhirnya membuat jenis-jenis konektor, jenis kabel, jenis perangkat yang bervariasi pula. Hal ini dikarenakan perbadaan karakteristik yang juga membuat perbedaan cara kerja dan fitur-fitur yang dihasilkannya. Teknologi komunikasi fiber optik menjadi terbagi-bagi menjadi beberapa jenis disebabkan oleh dua faktor, yaitu faktor struktural dari media pembawanya dan faktor properti dari sistem transmisinya.Kedua faktor inilah yang menyebabkan perbedaan kualitas dan harga pada komunikasi fiber optik secara garis besar.Faktor struktural lebih banyak berkutat pada fisik dari media pembawanya, yaitu serat kaca.Fisik dari serat tersebut cukup berpengaruh untuk kelangsungan transmisi data. Sedangkan, faktor properti sistem

transmisi akan lebih banyak berkutat mengenai bagaimana sinar-sinar data tersebut diperlakukan di dalam media pembawa. Modifikasi dari kedua faktor tersebut akan membuat teknologi fiber optik menjadi bervariasi produknya.

Berdasarkan faktor struktur dan properti sistem transmisi yang sekarang banyak diimplementasikan, teknologi fiber optik terbagi atas dua kategori umum, yaitu:

 Single mode fiber optic

Single mode fiber optic memiliki banyak arti dalam teknologi fiber optik. Dilihat dari faktor properti sistem transmisinya, single mode adalah sebuah sistem transmisi data berwujud cahaya yang didalamnya 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

(6)

sedemikian kecil, sinar yang mampu dilewatkannya hanyalah satu mode sinar saja.Sinar yang dapat dilewatkan hanyalah sinar dengan panjang gelombang 1310 atau 1550 nanometer.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 membawa data dengan lebih cepat dan 50 kali lebih jauh 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.

 Multi mode fiber optic

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 berada di dalamnya sudah pasti lebih dari satu buah.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 kecilnya ukuran core fiber-nya dan sebuah parameter yang diberi nama Numerical Aperture (NA). Seiring dengan semakin besarnya ukuran core dan membesarnya NA, maka jumlah mode di dalam komunikasi inijuga bertambah.Dilihat dari faktor strukturalnya, teknologi Multi mode ini merupakan teknologi fiber optikyang 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. Dengan ukuran yang besar dan NA yang tinggi, maka terciptalah teknologi fiber optik Multi mode

(7)

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 antara kedua core yang ingin disambung menjadi hal yang tidak begitu 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.Namun, teknologi ini juga membawa ketidaknyamanan bagi penggunanya.Ketika jumlah dari mode tersebut bertambah, pengaruh dari efek Modal dispersion juga meningkat.Modal dispersion (intermodal dispersion) adalah sebuah efek di mana mode-mode cahaya yang berjumlah banyak tadi tiba di ujung penerimanya dengan waktu yang tidak sinkron satu dengan yang lainnya. Perbedaan waktu ini akan menyebabkan pulsa-pulsa cahaya menjadi tersebar penerimaannya.Pengaruh yang ditimbulkan dari efek ini adalah bandwidth yang

dicapai tidak dapat meningkat, sehingga komunikasi tersebut menjadi terbatas bandwidthnya.Para pembuat kabel fiber optik memodifikasi sedemikian rupa kabel yang dibuatnya sehingga bandwidth yang dihasilkan oleh Multi mode fiber optic ini menjadi paling maksimal.

(8)

F. Aplikasi Fiber Optik

Sebuah Fiber Optik line adalah media yang sangat atraktif untuk produksi video. Karena sangat ringan maka bisa menjadi aset yang berharga dalam pembuatan peralatannya.Kapasitasnya juga menjadi penarik perhatian dalam bidang TV digital.Selain untuk TV optik fiber juga mampu untuk mendukung kinerja LAN.Industri telepon dan kabel juga menaruh perhatian yang besar pada teknologi ini.Underwater LinesAT&T telah mengepalai suatu konsorsium untuk pengembangan jaringan fiber optik bawah laut, transatlantik, antara Amerika dan Eropa. Fiber-Optic Lines and Satellites Sekarang sebuah FO line telah memiliki kapasitas saluran yang besar dan tahan lama, dan akan sangat efektif untuk aplikasi jarak jauh. Sebuah transmisi satelit sangat terpengaruh oleh keadaan atmosfer dan traffic dari satelit itu sendiri, namun FO line tidak terpengaruh dua hal ini.Fiber juga mempunyai segi keamanan yang jauh lebih baik.Aplikasi Lainnya Dalam bidang kedokteran terdapat operasi tipe laser yang memanfaatkan teknologi ini.Para ilmuwan juga telah mengaplikasikan teknologi ini dalam beberapa material yang berguna unuk menciptakan sebuah pesawat terbang hingga sebuah space station.