Aska 
Belakangan ini kita pasti pernah mendengar istilah serat optik. Apalagi yang bergaul dengan orang-orang teknik dan informatika. Mungkin beberapa diantara teman-teman masih penasaran mengenai teknologi serat optik ini. Dalam artikel ini akan dibahas mengenai Pengertian, Prinsip Kerja dan Jenis Serat Optik.
Pengertian Serat Optik Menurut para ahli
Apa itu Serat Optik, fiber optik atau kabel optik ? istilah tersebut mengacu pada suatu teknologi yang sama. Beberapa ahli mengemukakan pendapatnya mengenai definisi serat optik sebagai berikut :
Saydam, 1997.
Serat optik adalah teknologi saluran transmisi menggunakan kaca atau plastik yang untuk menyalurkan data melalui media berupa cahaya. Dengan teknologi serat optik, data dapat berpindah dari suatu tempat ke tempat lain dengan waktu yang sangat cepat dan data yang sangat besar.
Generic Banner
Fiber optik mulai dikembangkan pada akhir tahun 1960. Kabel ini terbuat dari bahan dielektrik berbentuk menyerupai kaca. Di dalam fiber inilah kemudian energi cahaya dibangkitkan oleh sumber cahaya, kemudian energi ini disalurkan hingga sampai di ujung unit penerima (receiver).
Prinsip Kerja Serat Optik
Perbedaan utama sistem komunikasi pada serat optik dengan sistem komunikasi konvensional terletak pada proses pengiriman sinyalnya. Jika pada sistem komunikasi biasa sinyal informasi hanya diubah menjadi sinyal listrik/elektrik, lalu dilewatkan melalui kabel tembaga sebagai perantara. Setelah sampai di tujuan, sinyal tersebut kemudian diubah kembali menjadi informasi yang sama seperti yang dikirimkan.
Sedangkan pada sistem komunikasi optik, informasi diubah menjadi sinyal listrik kemudian diubah lagi menjadi optik/cahaya. Sinyal tersebut kemudian dilewatkan melalui serat optik, setelah sampai di penerima, cahaya tadi diubah kembali menjadi sinyal listrik dan akhirnya diterjemahkan menjadi informasi.
Praja dkk, 2013 menjelaskan prinsip kerja serat optik berawal dari Sinyal awal/source yang berbentuk sinyal listrik ini pada transmitter diubah oleh tranducer electrooptic (Dioda/Laser Dioda) menjadi gelombang cahaya. Gelombang cahaya selanjutnya ditransmisikan melalui kabel serat optik menuju penerima/receiver yang terletak pada ujung lainnya dari serat optik. Pada penerima/receiver sinyal optik ini diubah oleh tranducer Optoelektronik (Photo Dioda) menjadi sinyal elektris kembali.
Dalam perjalanan sinyal optik dari transmitter menuju receiver biasanya akan terjadi redaman cahaya di sepanjang kabel optik, sambungan-sambungan kabel dan konektor-konektor di perangkatnya. Oleh karena itu jika jarak transmisinya jauh maka diperlukan sebuah atau beberapa repeater yang berfungsi untuk memperkuat gelombang cahaya yang telah mengalami redaman sepanjang perjalanannya.
Kelebihan Serat Optik
Widodo, 1995 menjelaskan mengenai kelebihan serat optik bila dibandingkan dengan media transmisi lainnya yakni sebagai berikut:
- Memiliki bandwidth yang sangat lebar. Dalam sistem digital dapat mencapai orde gigahertz, sehingga mampu membawa informasi yang sangat besar.
- Ukuran sangat kecil dan murah, sehingga mudah dalam penanganan dan instalasi.
- Isyarat cahaya tidak terpengaruh oleh derau elektris maupun medan magnetis.
- Isyarat dalam kabel serat terjamin keamanannya.
- Karena dalam serat tidak terdapat tenaga listrik, maka tidak akan terjadi ledakan maupun percikan api. Di samping itu serat tersebut tahan terhadap gas beracun, bahan-bahan kimia, dan air, sehingga cocok bila ditanam di bawah tanah.
- Susutan sangat rendah, sehingga memperkecil jumlah sambungan dan jumlah pengulang (repeater). Yang pada gilirannya akan menurunkan biaya.
Struktur Serat Optik
Putu (2009) menjelaskan bahwa secara umum struktur serat optik dapat dilihat pada gambar di bawah ini, dengan penjelasan sebagai berikut :
a. Core (Inti Kabel)
Core berfungsi untuk menyalurkan cahaya dari satu ujung ke ujung lainnya. Core yaitu elemen pertama dari fiber optik yang merupakan konduktor sebenarnya yaitu sebuah batang silinder terbuat dari bahan dielektrik (bahan silika (SiO2), biasanya diberi dopping dengan germanium oksida (GeO2) atau fosfor penta oksida (P2O5) untuk menaikan indeks biasanya) yang tidak menghantarkan listrik.
Inti memiliki diameter antara 3 – 200 µm. Ketebalan dari core merupakan hal yang penting, karena menentukan karakteristik dari kabel. Core (inti) dari serat optik terbuat dari material kristal kaca kelas tinggi dan indeks bias core besarnya sekitar 1,5.
b. Cladding (Selubung)
Cladding berfungsi sebagai cermin yaitu memantulkan cahaya agar dapat merambat ke ujung lainnya. Cladding yaitu lapisan selimut/selubung yang dilapiskan pada core yang memiliki diameter antara 125 – 250 µm. Cladding juga terbuat dari gelas tetapi indeks bias nya lebih kecil dari indeks bias core.
Hubungan antara kedua indeks dibuat kritis karena untuk memungkinkan terjadinya pemantulan total dari berkas cahaya yang merambat berada di bawah sudut kritis sewaktu dilewatkan sepanjang serat optik.
c. Coating (Pelindung)
Coating berfungsi sebagai pelindung mekanis yang melindungi serat optik dari kerusakan dan sebagai pengkodean warna pada serat optik. Coating yaitu bagian pelindung lapisan inti dan selimut yang terbuat dari bahan plastik elastis (PVC) yang berfungsi untuk melindungi serat optik dari tekanan luar.
d. Streng thening (Serat Penguat)
Streng thening serat berfungsi sebagai serat yang menguatkan bagian dalam kabel sehingga tidak mudah putus dan terbuat dari bahan serat kain sejenis benang yang sangat banyak dan memiliki ketahanan yang sangat baik.
e. Jacket Cable (Selongsong Kabel)
Jacket kabel berfungsi sebagai pelindung keseluruhan bagian dalam kabel serat optik serta didalamnya terdapat tanda pengenal dan terbuat dari bahan PVC.
Jenis-jenis Serat Optik
Sharma dkk, 2013. Menjelaskan ada dua jenis serat optik yang dikembangkan manusia hingga saat ini, yaitu sebagai berikut:
a. Singlemode Fiber (SMF)
Serat optik singlemode memiliki core yang kecil dan memiliki hanya satu jalur cahaya. Perbedaan antara indeks bias core dan cladding sangat kecil. SMF memiliki kapasitas yang lebih besar untuk mentransmisikan informasi karena dapat mempertahankan akurasi jumlah cahaya untuk jarak tempuh yang lebih besar dan tidak menunjukkan penyebaran cahaya yang disebabkan oleh beberapa mode.
Atenuasi serat SMF juga lebih rendah bila dibandingkan dengan MMF. Kekurangan dari serat jenis ini adalah diameter core yang kecil yang membuat menyambungan cahaya ke dalam core lebih sulit, pembangunan yang sulit dan biaya yang relatif mahal.
b. Multimode Fiber (MMF)
Multimode fiber memiliki diameter core dan indeks bias relatif lebih besar daripada singlemode fiber dan memungkinkan sejumlah besar cahaya melewatinya. Ukuran core kabel multimode secara umum adalah berkisar antara 50 sampai dengan 100 mikrometer. Biasanya ukuran NA yang terdapat di dalam kabel multimode pada umumnya adalah berkisar antara 0,20 hingga 0,29.
NA atau numerical aperture adalah ukuran kemampuan sebuah serat untuk menangkap cahaya, juga dipakai untuk mend
efinisikan acceptance cone dari sebuah serat optik. Jenis serat optik Multimode dapat dikategorikan menjadi dua macam yaitu serat optik multimode step index dan serat optik multimode gradded index.
Penerapan Teknologi Serat Optik
Salah satu vendor yang menerapkan teknologi serat optik di Indonesia adalah Telkom. Bahkan Telkom menargetkan di tahun 2020 seluruh jaringannya sudah menerapkan teknologi serat optik. Hal tersebut mengingat kebutuhan akan transmisi data yang semakin tinggi di masa depan.
Demikianlah mengenai teknologi serat optik yang berkembang saat ini. Semoga artikel ini memberikan manfaat dan menambah wawasan bagi pembaca.
Daftar Pustaka
Praja, Guntara Fajar, dkk. 2013. Analisis Perhitungan dan Pengukuran Transmisi Serat Optik
Putu, Dewa. 2009. Fiber Optik Pada Jaringan Komputer.
Saydam, Gouzali. 1997. Prinsip Dasar Teknologi Jaringan Telekomunikasi. Bandung: Angkasa.
Sharma, P., Arora, Pardeshi, S. dan Singh, M. 2013. Fibre Optic Communication; An overview. Certified Journal, vol. 3, no. 5, pp. 474-479.
Telkomsel Regional Jawa Tengah. Bandung: Institut Teknologi Nasional.
Widodo, T. S. 1995. Optoelektronika Komunikasi Serat Optik. Yogyakarta: Andi Offset.
