Serat optik
Serat optik dapat dipahami sebagai dielectric waveguide, yang beroperasi pada frekuensi cahaya. Perangkat atau “selang”, jika bengkok atau jika diakhiri untuk memancarkan energi, secara umum disebut waveguide. Gambar berikut menggambarkan sekelompok kabel serat optik yang akan memandu (guide) cahaya yang dialirkan dalamnya.
Energi elektromagnetik melewatinya dalam bentuk cahaya. Perambatan cahaya, di sepanjang waveguide dapat dijelaskan dalam bentuk sekumpulan gelombang elektromagnetik terpandu, yang disebut sebagai mode dari waveguide. Dalam dunia komunikasi fiber optik sering dikenalkan istilah single mode dan multimode, untuk satu dan banyak mode dari cahaya yang di pandu.
Komponen Fiber
Serat optik yang paling umum digunakan adalah silinder dielektrik padat tunggal dengan jari-jari a dan indeks bias n1. Gambar berikut menjelaskan bagian-bagian serat optik.
Silinder ini dikenal sebagai Inti dari serat. Bahan dielektrik padat mengelilingi inti, yang disebut Cladding. Cladding memiliki indeks bias n2 yang lebih kecil dari n1. Cladding membantu dalam:
- Mengurangi kerugian scattering / hamburan cahaya.
- Menambahkan kekuatan mekanik pada serat.
- Melindungi inti dari menyerap kontaminan permukaan yang tidak diinginkan.
Tipe dari Fiber Optik
Tergantung pada komposisi bahan inti, ada dua jenis serat yang biasa digunakan. Mereka adalah,
- Step-index fiber− Indeks bias inti seragam di seluruh dan mengalami perubahan mendadak (atau langkah) pada batas cladding.
- Graded-index fiber − Indeks bias inti dibuat bervariasi sebagai fungsi jarak radial dari pusat serat.
Keduanya dibagi lagi menjadi,
- Serat single-mode − Ini exited dengan laser.
- Serat multi-mode − Ini exited dengan LED.
Komunikasi Fiber Optik
Sistem komunikasi fiber optik dipahami dengan baik dengan mempelajari bagian dan bagiannya. Elemen utama dari sistem komunikasi serat optik ditunjukkan pada gambar berikut.
Komponen dasarnya adalah pemancar sinyal cahaya, serat optik, dan penerima pendeteksi foto. Elemen tambahan seperti penyambung dan konektor serat dan kabel, regenerator, pembagi sinar, dan penguat optik digunakan untuk meningkatkan kinerja sistem komunikasi.
Contoh penampakan sambungan fiber optik di router diperlihatkan pada gambar di atas. Beberapa Keuntungan fungsional dari serat optik adalah,
- Bandwidth transmisi kabel serat optik lebih tinggi daripada kabel logam.
- Jumlah transmisi data lebih tinggi pada kabel serat optik.
- Kehilangan daya sangat rendah dan karenanya membantu dalam transmisi jarak jauh.
- Kabel serat optik memberikan keamanan yang tinggi dan tidak dapat disadap.
- Kabel serat optik adalah cara paling aman untuk transmisi data.
- Kabel serat optik kebal terhadap interferensi elektromagnetik.
- Tidak terpengaruh oleh kebisingan listrik.
Keuntungan fisik dari kabel serat optik adalah,
- Kapasitas kabel ini jauh lebih tinggi dari kabel kawat tembaga.
- Meskipun kapasitasnya lebih tinggi, ukuran kabel tidak bertambah seperti pada sistem pemasangan kabel kawat tembaga.
- Ruang yang ditempati oleh kabel ini jauh lebih sedikit.
- Berat kabel FOC ini jauh lebih ringan daripada kabel tembaga.
- Karena kabel ini dielectric, tidak ada bahaya percikan api.
- Kabel ini lebih tahan korosi daripada kabel tembaga, karena mudah ditekuk dan fleksibel.
- Bahan baku pembuatan kabel fiber optic adalah kaca yang harganya lebih murah dari tembaga.
- Kabel serat optik bertahan lebih lama dari kabel tembaga.
Meskipun serat optik menawarkan banyak keuntungan, mereka memiliki kelemahan berikut,
- Meskipun kabel serat optik bertahan lebih lama, biaya pemasangannya tinggi.
- Jumlah repeater harus ditambah dengan jarak.
- Mereka rapuh jika tidak tertutup selubung plastik. Oleh karena itu, diperlukan lebih banyak perlindungan daripada tembaga.
Referensi
- Keiser, Gerard, 2000, Optical Fiber Communication, 3rd ed., McGraw-Hill, Singapore, ISBN 0-07-116468-5.