Serat Optik ( Fiber Optic )

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.


Serat optik umumnya digunakan dalam sistem telekomunikasi serta dalam pencahayaan, sensor, dan optik pencitraan.

Di dalam serat inilah energi cahaya yang dibangkitkan oleh sumber cahaya disalurkan (ditransmisikan) sehingga dapat diterima di ujung unit penerima (receiver).

Struktur Serat Optik pada umumnya terdiri dari 3 bagian yaitu:

1. Bagian yang paling utama dinamakan bagian inti (core), dimana gelombang cahaya yang dikirimkan akan merambat dan mempunyai indeks bias lebih besar dari lapisan kedua. Terbuat dari kaca (glass) yang berdiameter antara 2 ~125 mm, dalam hal ini tergantung dari jenis serat optiknya.

2. Bagian yang kedua dinamakan lapisan selimut (Cladding), dimana bagian ini mengelilingi bagian inti dan mempunyai indeks bias lebih kecil dibandingkan dengan bagian inti. Terbuat dari kaca yang berdiameter antara 5 ~ 250 mm, juga tergantung dari jenis serat optiknya.

3. Bagian yang ketiga dinamakan lapisan jaket (Coating), dimana bagian ini merupakan pelindung lapisan inti dan selimut yang terbuat dari bahan plastik yang elastis

Jenis – Jenis Kabel Serat Optik

Menurut jenisnya, kabel serat optik dibedakan menjadi 3 macam :

a. Single Mode Fiber

Pada single mode fiber, terlihat pada gambar bahwa index bias akan berubah dengan segera pada batas antara core dan cladding (step index). Bahannya terbuat dari silica glass baik untuk cladding maupun corenya. Diameter core jauh lebih kecil 10 mm) dibandingkan dengan diameter cladding, konstruksi demikian dibuat untuk mengurangi rugi-rugi transmisi akibat adanya fading. Single mode fiber sangat baik digunakan untuk menyalurkan informasi jarak jauh karena di samping rugi-rugi transmisi yang kecil juga mempunyai band frkuensi yang lebar. Misalnya untuk ukuran 10/125 mm, pada panjang gelombang cahaya 1300 nm, redaman maksimumnya 0,4 – 0,5 dB/km dan lebar band frekwensi minimum untuk 1 km sebesar 10 GHz.. Perambatan cahaya dalam single mode fiber adalah sebagai berikut

Single mode fiber dapat juga dibuat dengan index bias yang berubah secara perlahanlahan (graded index).

b. Multimode Step Index Fiber

Serat optik ini pada dasarnya mempunyai diameter core yang besar (50 – 400 um) dibandingkan dengan diameter cladding (125 – 500 um). Sama halnya dengan single mode fiber, pada serat optik ini terjadi perubahan index bias dengan segera (step index) pada batas antara core dan cladding. Diameter core yang besar (50 – 400 um) digunakan untuk menaikkan effisiensi coupling pada sumber cahaya yang tidak koheren seperti LED. Karakteristik penampilan serat optik ini sangat bergantung pada macam material/bahan yang digunakan. Berdasarkan hasil penelitian, penambahan prosentase bahan silica pada serat optik ini akan meningkatkan penampilan (performance). Tetapi jenis serat optik ini tidak populer karena meskipun kadar silicanya ditingkatkan, rugi-rugi dispersi sewaktu transmit tetap besar, sehingga hanya baik digunakan untuk menyalurkan data/informasi dengan kecepatan rendah dan jarak relatif dekat. Perambatan gelombang pada multimode step index fiber sebagai berikut :

c. Multimode Graded index

Multimode graded index dibuat dengan menggunakan bahan multi component glass atau dapat juga dengan silica glass baik untuk core maupun claddingnya. Pada serat optik tipe ini, indeks bias berubah secara perlahan-lahan (graded index multimode). Indeks bias inti berubah mengecil perlahan mulai dari pusat core sampai batas antara core dengan cladding. Makin mengecilnya indeks bias ini menyebabkan kecepatan rambat cahaya akan semakin tinggi dan akan berakibat dispersi waktu antara berbagai mode cahaya yang merambat akan berkurang dan pada akhirnya semua mode cahaya akan tiba pada waktu yang bersamaan di penerima (ujung serat optik). Diameter core jenis serat optik ini lebih kecil dibandingkan dengan diameter core jenis serat optic Multimode Step Index, yaitu 30 – 60 um untuk core dan 100 – 150 um untuk claddingnya.

Biaya pembuatan jenis serat optik ini sangat tinggi bila dibandingkan dengan jenis Single mode. Rugi-rugi transmisi minimum adalah sebesar 0,70 dB/km pada panjang gelombang 1,18 um dan lebar band frekwensi 150 MHz sampai dengan 2 GHz. Oleh karenanya jenis serat optik ini sangat ideal untuk menyalurkan informasi pada jarak menengah dengan menggunakan sumber cahaya LED maupun LASER, di samping juga penyambungannya yang relatif mudah.

Keuntungan dan Kerugian Serat Optik

a. Keuntungan Serat Optik

1. Mempunyai lebar pita frekuensi (bandwith yang lebar).

Frekuensi pembawa optik bekerja pada daerah frekuensi yang tinggi yaitu sekitar 10^13 Hz sampai dengan 10^16 Hz, sehingga informasi yang dibawa akan menjadi banyak.

2. Redaman sangat rendah dibandingkan dengan kabel yang terbuat dari tembaga, terutama pada frekuensi yang mempunyai panjang gelombang sekitar 1300 nm yaitu 0,2 dB/km.

3. Kebal terhadap gangguan gelombang elektromagnet. Fiber optik terbuat dari kaca atau plastik yang merupakan isolator, berarti bebas dari interferensi medan magnet, frekuensi radio dan gangguan listrik.

4. Dapat menyalurkan informasi digital dengan kecepatan tinggi. Kemampuan fiber optik

dalam menyalurkan sinyal frekuensi tinggi, sangat cocok untuk pengiriman sinyal digital

pada sistem multipleks digital dengan kecepatan beberapa Mbit/s hingga Gbit/s.

5. Ukuran dan berat fiber optik kecil dan ringan.

Diameter inti fiber optik berukuruan micro sehingga pemakaian ruangan lebih ekonomis.

6. Tidak mengalirkan arus listrik

Terbuat dari kaca atau plastik sehingga tidak dapat dialiri arus listrik (terhindar dari terjadinya hubungan pendek)

7. Sistem dapat diandalkan (20 – 30 tahun) dan mudah pemeliharaannya.

b. Kerugian Serat Optik

1. Konstruksi fiber optik lemah sehingga dalam pemakaiannya diperlukan lapisan penguat sebagai proteksi.

2. Karakteristik transmisi dapat berubah bila terjadi tekanan dari luar yang berlebihan

3. Tidak dapat dialiri arus listrik, sehingga tidak dapat memberikan catuan pada pemasangan repeater.

Sejarah Fiber Optic

Penggunaan cahaya sebagai pembawa informasi sebenarnya sudah banyak digunakan sejak zaman dahulu, baru sekitar tahun 1930-an para ilmuwan Jerman mengawali eksperimen untuk mentransmisikan cahaya melalui bahan yang bernama serat optik. Percobaan ini juga masih tergolong cukup primitif karena hasil yang dicapai tidak bisa langsung dimanfaatkan, namun harus melalui perkembangan dan penyempurnaan lebih lanjut lagi. Perkembangan selanjutnya adalah ketika para ilmuawan Inggris pada tahun 1958 mengusulkan prototipe serat optik yang sampai sekarang dipakai yaitu yang terdiri atas gelas inti yang dibungkus oleh gelas lainnya. Sekitar awal tahun 1960-an perubahan fantastis terjadi di Asia yaitu ketika para ilmuwan Jepang berhasil membuat jenis serat optik yang mampu mentransmisikan gambar.

Di lain pihak para ilmuwan selain mencoba untuk memandu cahaya melewati gelas (serat optik) namun juga mencoba untuk ”menjinakkan” cahaya. Kerja keras itupun berhasil ketika sekitar 1959 laser ditemukan. Laser beroperasi pada daerah frekuensi tampak sekitar 1014 Hertz-15 Hertz atau ratusan ribu kali frekuensi gelombang mikro.

Pada awalnya peralatan penghasil sinar laser masih serba besar dan merepotkan. Selain tidak efisien, ia baru dapat berfungsi pada suhu sangat rendah. Laser juga belum terpancar lurus. Pada kondisi cahaya sangat cerah pun, pancarannya gampang meliuk-liuk mengikuti kepadatan atmosfer. Waktu itu, sebuah pancaran laser dalam jarak 1 km, bisa tiba di tujuan akhir pada banyak titik dengan simpangan jarak hingga hitungan meter.

Sekitar tahun 60-an ditemukan serat optik yang kemurniannya sangat tinggi, kurang dari 1 bagian dalam sejuta. Dalam bahasa sehari-hari artinya serat yang sangat bening dan tidak menghantar listrik ini sedemikian murninya, sehingga konon, seandainya air laut itu semurni serat optik, dengan pencahayaan cukup kita dapat menonton lalu-lalangnya penghuni dasar Samudera Pasifik.

Seperti halnya laser, serat optik pun harus melalui tahap-tahap pengembangan awal. Sebagaimana medium transmisi cahaya, ia sangat tidak efisien. Hingga tahun 1968 atau berselang dua tahun setelah serat optik pertama kali diramalkan akan menjadi pemandu cahaya, tingkat atenuasi (kehilangan)-nya masih 20 dB/km. Melalui pengembangan dalam teknologi material, serat optik mengalami pemurnian, dehidran dan lain-lain. Secara perlahan tapi pasti atenuasinya mencapai tingkat di bawah 1 dB/km.

Tahun 80-an, bendera lomba industri serat optik benar-benar sudah berkibar. Nama-nama besar di dunia pengembangan serat optik bermunculan. Charles K. Kao diakui dunia sebagai salah seorang perintis utama. Dari Jepang muncul Yasuharu Suematsu. Raksasa-raksasa elektronik macam ITT atau STL jelas punya banyak sekali peranan dalam mendalami riset-riset serat optik.

Kabel Koaksial

Kabel Koaksial (Coaxial Cable)

Coaxial Cable Adalah suatu jenis kabel yang menggunakan dua buah konduktor. Pusatnya berupa inti kawat padat yang dilingkupi oleh sekat yang kemudian dililiti lagi oleh kawat berselaput konduktor. Jenis kabel ini biasa digunakan untuk jaringan dengan bandwith yang tinggi. Kabel coaxial mempunyai pengalir tembaga di tengah (centre core). Lapisan plastik (dielectric insulator) yang mengelilingi tembaga berfungsi sebagai penebat di antara tembaga dan “metal shielded“. Lapisan metal berfungsi untuk menghalang sembarang gangguan luar dari lampu kalimantang, motors, and perlatan elektonik lain. Lapisan paling luar adalah lapisan plastik yang disebut Jacket plastic. Lapisan ini berfungsi seperti jaket yaitu sebagai pelindung bagian terluar.

kabel koaksial biasa disebut juga BNC (Bayonet Naur Connector)ATAU COAX kabel ini sering digunakan untuk kabel antena tv dan sering juga digunakan pada jaringan LAN

Gambar 2.1 Bagan penampang kabel koaksial

Kabel ini biasanya banyak digunakan untuk mentransmisikan sinyal frekuensi tinggi mulai 300 kHz keatas. Karena kemampuannya dalam menyalurkan frekuensi tinggi tersebut, maka sistem transmisi dengan menggunakan kabel koaksial memiliki kapasitas kanal yang cukup besar.

Gambar 2.2 Sistem Transmisi kabel koaksial

Yang dimaksud dengan multiplex pada gambar 2.2 diatas adalah alat yang dibgunakan untuk menyusun beberapa kanal telpon menjadi suatu band frekuensi tertentu (base band) atau sebaliknya. Sedangkan LTE (Line Terminal Equipment) Coaxial adalah interface antara multiplex dengan kabel coaxial.

Gambar 2.3 Coxial cable

Kabel koaksial biasa digunakan dalam jaringan LAN terutama Topologi Bus yang banyak menggunakan kabel koaksial. Kesulitan utama dari penggunaan kabel koaksial adalah sulit untuk mengukur apakah kabel coaxial yang dipergunakan benar-benar matching atau tidak. Karena kalau tidak benar-benar diukur secara benar akan merusak NIC (Network Interface Card) yang dipergunakan dan kinerja jaringan menjadi terhambat, tidak mencapai kemampuan maksimalnya.

Penggunaan kabel coaxial pada LAN memiliki beberapa keuntungan. Penguatannya dari repeater tidak sebesar kabel STP atau UTP. Kabel coaxial lebih murah dari kabel fiber optic dan teknologinya juga tidak asing lagi. Kabel coaxial sudah digunakan selama puluhan tahun untuk berbagai jenis komunikasi data. Ketika bekerja dengan kabel, adalah penting untuk mempertimbangkan ukurannya.



Jenis Coaxial Cable

Jenis-jenis Coaxial Cable dikenal ada dua jenis, yaitu thick coaxial cable (mempunyai diameter lumayan besar) dan thin coaxial cable (mempunyai diameter lebih kecil).

1) Thick Coaxial Cable

Kabel coaxial memiliki ukuran yang bervariasi. Diameter yang terbesar ditujukan untuk penggunaan kabel backbone Ethernet karena secara histories memiliki panjang transmisi dan penolakan noise yang lebih besar. Kabel coaxial ini seringkali dikenal sebagai thicknet. Kabel coaxial jenis ini dispesifikasikan berdasarkan standar IEEE 802.3 10BASE5, dimana kabel ini mempunyai diameter rata-rata 12mm, dan biasanya diberi warna kuning; kabel jenis ini biasa disebut sebagai standard ethernet atau thick Ethernet, atau hanya disingkat ThickNet, atau bahkan cuman disebut sebagai yellow cable.

Gambar 2.4 Thick Coaxial Cable

Seperti namanya, jenis kabel ini, karena ukurannya yang besar, pada beberapa situasi tertentu dapat sulit diinstall. Suatu petunjuk praktis menyatakan bahwa semakin sulit media jaringan diinstall, maka semakin mahal media tersebut diinstall. Kabel coaxial memiliki biaya instalasi yang lebih mahal dari kabel twisted pair. Kabel thicknet hampir tidak pernah digunakan lagi, kecuali untuk kepentingan khusus.

Kabel Coaxial ini (RG-6) jika digunakan dalam jaringan mempunyai spesifikasi dan aturan sebagai berikut:

· Setiap ujung harus diterminasi dengan terminator 50-ohm (dianjurkan menggunakan terminator yang sudah dirakit, bukan menggunakan satu buah resistor 50-ohm 1 watt, sebab resistor mempunyai disipasi tegangan yang lumayan lebar).

· Maksimum 3 segment dengan peralatan terhubung (attached devices) atau berupa populated segments.

· Setiap kartu jaringan mempunyai pemancar tambahan (external transceiver).

· Setiap segment maksimum berisi 100 perangkat jaringan, termasuk dalam hal ini repeaters.

· Maksimum panjang kabel per segment adalah 1.640 feet (atau sekitar 500 meter).

· Maksimum jarak antar segment adalah 4.920 feet (atau sekitar 1500 meter).

· Setiap segment harus diberi ground.

· Jarang maksimum antara tap atau pencabang dari kabel utama ke perangkat (device) adalah 16 feet (sekitar 5 meter).

· Jarang minimum antar tap adalah 8 feet (sekitar 2,5 meter).



2) Thin Coaxial Cable

Seiring dengan pertambahan ketebalan atau diameter kabel, maka tingkat kesulitan pengerjaannya pun akan semakin tinggi. Harus diingat pula bahwa kabel jenis ThickNet harus ditarik melalui pipa saluran yang ada dan pipa ini ukurannya terbatas. Oleh karena itu diciptakanlah Thin Coaxial cable untuk mengatasi beberapa masalah diatas.

Kabel coaxial jenis ini banyak dipergunakan di kalangan radio amatir, terutama untuk transceiver yang tidak memerlukan output daya yang besar. Untuk digunakan sebagai perangkat jaringan, kabel coaxial jenis ini harus memenuhi standar IEEE 802.3 10BASE2, dimana diameter rata-rata berkisar 5mm dan biasanya berwarna hitam atau warna gelap lainnya. Setiap perangkat (device) dihubungkan dengan BNC T-connector. Kabel jenis ini juga dikenal sebagai thin Ethernet atau ThinNet.

Gambar 2.5 Thin coaxial cable

Kabel coaxial jenis ini, misalnya jenis RG-58 A/U atau C/U, jika diimplementasikan dengan Tconnector dan terminator dalam sebuah jaringan, harus mengikuti aturan sebagai berikut:

· Setiap ujung kabel diberi terminator 50-ohm.

· Panjang maksimal kabel adalah 1,000 feet (185 meter) per segment.

· Setiap segment maksimum terkoneksi sebanyak 30 perangkat jaringan (devices)

· Kartu jaringan cukup menggunakan transceiver yang onboard, tidak perlu tambahan transceiver, kecuali untuk repeater.

· Maksimum ada 3 segment terhubung satu sama lain (populated segment).

· Setiap segment sebaiknya dilengkapi dengan satu ground.

· Panjang minimum antar T-Connector adalah 1,5 feet (0.5 meter).

· Maksimum panjang kabel dalam satu segment adalah 1,818 feet (555 meter).

· Setiap segment maksimum mempunyai 30 perangkat terkoneksi.

Dulu jaringan Ethernet menggunakan kabel coaxial yang diameter luarnya hanya 0,35 cm (kadang dikenal sebagai thinnet). Kabel ini terutama berguna untuk instalasi kabel yang memerlukan pelilitan dan pembengkokan. Karena mudah diinstall, maka kabel ini juga lebih murah untuk diinstal. Hal ini mendorong beberapa orang menyebutnya sebagai cheapernet. Namun kabel ini memerlukan penanganan khusus. Seringkali pemasang gagal melakukannya. Akibatnya, sinyal transmisi terinterferensi oleh noise. Oleh karena itu, terlepas dari diameternya yang kecil, thinnet sudah jarang digunakan pada jaringan Ethernet.

Thicknet dapat menjangkau sampai 500 meter, dan perangkat dihubungkan ke kabel secara langsung dengan menggunakan transceiver Ethernet dengan kabel AUI. Di lain pihak thinnet lebih fleksibel dan dapat menjangkau sampai 185 meter. Komputer dihubungkan ke kabel dengan menggunakan konektor BNC. Thicknet menggunakan spesifikasi Ethernet 10 base 5, sedangkan thinnet menggunakan 10 base 2.

Walapun kabel coaxial sukar di pasang, tetapi ia mempunyai rintangan yang tinggi terhadap ganguan elektromagnet. Dan kabel ini juga mempunyai jarak maksimal yang lebih daripada kabel “twisted pair”.

Berikut akan disimpulkan mengenai keunggulan dan kelemahan coaxial cable:

· Keunggulan

1) Dapat digunakan untuk menyalurkan informasi sampai dengan 900 kanal telepon

2) Dapat ditanam di dalam tanah sehingga biaya perawatan lebih rendah

3) Karena menggunakan penutup isolasi maka kecil kemungkinan terjadi interferensi dengan sistem lain

· Kelemahan

1) Mempunyai redaman yang relatif besar, sehingga untuk hubungan jarak jauh harus dipasang repeater-repeater

2) Jika kabel dipasang diatas tanah, rawan terhadap gangguan-gangguan fisik yang dapat berakibat putusnya hubungan.

Secret Heart

BACALAH DENGAN HATI & PERASAAN

Puisi cinta ini ungkapan dari hati.

Puisi cinta ini tulisan dari mimpi.

Bukan jiwa yang merangkai, tetapi cinta yang terangkai.

Puisi cinta ini ukiran dari setiap tulisan yang berharapkan, bukan mengharapkan.

Cinta ini ada disetiap tubuh ku, mengalir dari nadi, hingga ke setiap pembuluh darah ku.

Cinta ini bukan mimpi, tetapi janji dalam hati ku.

Terima kasih Tuhan atas perasaan cinta yang Kau anugrahkan ini.

Mempertemukan perbedaan dalam suatu kisah perjalanan.

Menyatukan serakan puing-puing hati dalam satu kepastian.

Menghapus kehampaan saat hati dalam kesendirian.

Menguatkan langkah ketika tak ada lagi tujuan.

Semakin memberi makna rangkaian kisah kehidupan.

Meski tak ada bunga yang sempurna, meski bersatu dengan segala beda yang ada.

Seiring perasaanmu yang tulus setia, pastilah kau kan selalu aku bangga & cinta.

Kan kugenggam tanganmu tuk berjalan bersama, dengan cinta melintasi hamparan dunia.

Maafkanlah segala keterbatasanku, yang membuatku tak bisa sempurna dalam tingkah laku.

Membuatku selalu berbuat salah & angkuh hati saat bersamamu.

Kuharap engkau dapat memaafkanku.

Mungkin kan kau sadari, sesungguhnya hati ini telah kau miliki.

Akankah mungkin semua terjadi, kau datang menerima cintaku ini?

Mungkinkah diriku untuk meraihmu, mendekatkan tubuh, hati & perasaanku?

Menghapus kesepian dengan harapan, memeluk erat jiwa dengan cinta.

Kuharap kau menyadari, apa artinya sepinya diri.

Bagaikan pisau mengiris hati.

Apa arti siksaan rindu, bagai jiwa tertusuk duri yang sangat tajam.

Ketulusan cinta sejati bukanlah dicari.

Akan tetapi harus diresapi, dipahami & dimengerti.

Dan yang utama bukanlah kecantikan diri.

Akan tetapi keanggunan yang tercermin jauh dari lubuk hati.....

Cinta membuat orang mabuk kepayang, siang malam selalu terbayang-bayang, mengharap bahagia kan datang menjelang.

Tapi saat cinta bertepuk sebelah tangan, segalanya berubah menjadi kelam.

Membuat resah saat tidur, membuat makan bukanlah suatu kebutuhan.

Tergoncang hati bagaikan pungguk merindukan bulan.

Kata orang cinta itu buta, tak dapat dilihat tak dapat dikira.

Maka jangan pernah kau raba jangan coba diterka.

Karena kau takkan per nah menduga. Kapan cinta akan membuatmu bahagia.

Atau kapan ia akan menyiksa meninggalkan luka.

Cobalah hayati cinta dengan rasa yang tulus dan setia.

Saat kau hancurkan hatiku, maka akan kucintai kau dengan kepingannya yang tersisa.

Berusaha melupakanmu, sama sulitnya dengan mengingat seseorang yang tak pernah kukenal.

Andai janji tak pernah dusta tak kan ada yang kecewa.

Andai cinta tak mendua takkan ada air mata.

Cinta tak butuh janji, tapi bukti yang pasti.

Hanya cinta sejati yang akan abadi sampai akhir nanti.

Cintaku denganmu memang tak akan berakhir bahagia.

Karena yang kutawarkan untukmu adalah cinta yang tak mempunyai akhir.

Aku selalu berusaha tak menangis karenamu, karena setiap butir yang jatuh hanya semakin mengingatkan, betapa aku tak bisa melepaskanmu.

Aku tak akan pernah bisa berhentin untuk mencitaimu....

Tapi aku hanya bisa belajar hidup tanpamu.

Izinlah aku tuk memasuki ruang hatimu yang paling sunyi.

Dimana luka & rasa sakit kau simpan sendiri.

Agar aku dapat bisa mengerti lebih jauh akan dirimu.

Akan tiba saatnya dimana aku harus berhenti mencintai seseorang bukan karena aku putus asa mencintainya.

Melainkan karena aku menyadari bahwa orang yang aku cintai akan lebih bahagia apabila aku melepasnya.

Bila cintaku berakhir dengan kesedihan, maka aku tak pernah menyesal dengan sebuah pertemuan.

Karena orang yang membuatku sedih adalah orang yang pernah membuatku bahagia.

Aku tak pernah tau kebahagiaan sesungguhnya, sampai ketika mendapatkan cintamu.

Dan aku tak pernah tau derita sebenarnya, sampai kini aku kehilangan itu.

Terimakasih telah mengenalkanku pada kedua rasa yang tak pernah kulupakan itu.