MAKALAH Fiber Optik (Serat Optik)
DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR.....................................................................................
ii
DAFTAR ISI...................................................................................................
iii
I. PENDAHULUAN..................................................................................
Latar Belakang....................................................................................... A. Tujuan............................................................................................. II.
PEMBAHASAN.................................................................................... A. Pengertian Fiber Optik..................................................................... B. Sejarah Fiber Optik.......................................................................... C. Komunikasi Fiber Optik................................................................... D. Keunggulan Dan Kelemahan Fiber Optik........................................
E. Karakteristik Komunikasi Fiber Optik F. Aplikasi Fiber Optik
III.
PENUTUP..............................................................................................
DAFTAR PUSTAKA......................................................................................
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Manusia sebagai makhluk ciptaan Tuhan YME dan sebagai wakil Tuhan di bumi yang menerima amanat-Nya untuk mengelola kekayaan alam. Sebagai hamba Tuhan yang mempunyai kewajiban untuk beribadah dan menyembah Tuhan Sang Pencipta dengan tulus. Salain itu, dalam kehidupan sehari- hari manusia tidak dapat lepas dari alat- alat teknologi yang pada setiap waktu teknologi- teknologi tersebut terus bekembang. Serta umat manusia dituntut untuk mengembangkan dan mengikuti perkembangan teknologi tersebut..
B. Tujuan Tujuan dalam penulisan makalah ini adalah untuk menambah pengetahuan dan informasi bagi yang membacanya dan diharapkan dapat bermanfaat bagi kita semua.
II. PEMBAHASAN
A. Pengertian Fiber Optik
Fiber Optik (Serat optic) 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. 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. Efisiensi dari serat optik ditentukan oleh kemurnian dari bahan penyusun gelas. Semakin murni bahan gelas, semakin sedikit cahaya yang diserap oleh serat optik. Pembagian Serat optik dapat dilihat dari 2 macam perbedaan : 1. Berdasarkan Mode yang dirambatkan :
•
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.
•
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 optik jenis ini.
2. Berdasarkan indeks bias core : •
Step indeks : pada serat optik step indeks, core memiliki indeks bias yang homogen.
•
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.
Reliabilitas dari serat optik dapat ditentukan dengan satuan BER (Bit Error Rate). Salah satu ujung serat optik diberi masukan data tertentu dan ujung yang lain mengolah data itu. Dengan intensitas laser yang rendah dan dengan panjang serat mencapai beberapa km, maka akan menghasilkan kesalahan. Jumlah kesalahan persatuan waktu tersebut dinamakan BER. Dengan diketahuinya BER maka, Jumlah kesalahan pada serat optik yang sama dengan panjang yang berbeda dapat diperkirakan besarnya.
B. 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.
2. Time Line Pengembangan Fiber Optik 1917 Theory of stimulated emission Albert Einstein mengajukanm sebuah teori tentang emisi terangsang dimana jika ada atom dalam tingkatan energi tinggi 1954 "Maser" developed Charles Townes, James Gordon, dan Herbert Zeiger di Columbia
University
mengembangkankan
"maser"
yaitu
microwave
amplification by stimulated emission of radiation, dimana molekul dari gas amonia memperkuat dan menghasilkan gelombang. . Pekerjaan ini menghabiskan waktu tiga tahun sejak ide Townes pada tahun 1951 untuk mengambil manfaat dari osilasi frekuensi tinggi molekular untuk membangkitkan gelombang dengan penjang gelombang pendek pada gelombang radio. 1958 Pengenalan Konsep Laser Townes dan ahli fisika Arthur Schawlow mempublikasikan paper yang
menunjukan bahwa maser dapat dibuat untuk dioperasikan pada daerah infra merah dan optik. .Paper ini menjelaskan tentang konsep laser (light amplification by stimulated emission of radiation)
1960 ditemukannya Continuously operating helium-neon gas laser Laboratorium Riset Bell dan Ali Javan serta koleganya William Bennett, Jr., dan Donald Herriott menemukan sebuah continuously operating helium-neon gas laser. 1960 Ditemukannya Operable laser Theodore Maiman, seorang fisikawan dan insinyur elektro di Hughes Research Laboratories, menemukan operable laser dengan menggunakan sebuah kristal batu rubi sintesis sebagai medium. 1961 Glass fiber demonstration Peneliti industri Elias Snitzer dan Will Hicks mendemontrasikan sinar laser yang diarahkan melalui serat gelas yang tipis. Inti serat gelas tersebut cukup kecil yang membuat cahaya hanya dapat melewati satu bagian saja tetapi banyak ilmuwan menyatakan bahwa serat tidak cocok untuk komunikasi karena rugi rugi cahaya yang terjadi karena melewati jarak yang sangat jauh. 1961 Penggunaan ruby laser untuk keperluan medis Penggunaan laser yang dihasilkan dari batu Rubi yang pertama, Charles Campbell of the Institute of Ophthalmology at Columbia- Presbyterian Medical Center dan Charles Koester of the American Optical Corporation menggunakan prototipe ruby laser photocoagulator untuk menghancurkan tumor pada retina pasien. 1962 Pengembangan Gallium arsenide laser Tiga group riset terkenal yaitu General Electric, IBM, dan MIT’s Lincoln Laboratory secara simultan mengembangkan gallium arsenide laser yang mengkonversikan energi listrk secara langsung ke dalam cahaya infra merah dan perkembangan selanjutnya digunakan untuk pengembangan CD dan DVD player serta penggunaan laser printer. 1963 Heterostructures Ahli fisika Herbert Kroemer mengajukan ide yaitu heterostructures, kombinasi dari lebih dari satu semikonduktor dalam layer-layer untuk mengurangi kebutuhan energi untuk laser dan membantu untuk dapat bekerja lebih efisien. Heterostructures ini nantinya akan digunakan pada telepon seluler dan peralatan elektronik lainnya.
1966 kertas Landmark pada optical fiber Charles Kao dan George Hockham yang melakukan penelitian di Standard Telecommunications Laboratories Inggris mempublikasikan landmark paper yang mendemontrasikan bahwa fiber optik dapat mentransmisikan sinar laser yang sangat sedikit rugi-ruginya jika gelas yang digunakan sangat murni. Dengan penemuan ini kemudian para peneliti lebih fokus pada bagaimana cara memurnikan bahan gelas. 1970 Fiber Optik yang memenuhi standar kemurnian. Ilmuwan Corning Glass Works yaitu Donald Keck, Peter Schultz, dan Robert Maurer melaporkan penemuan fiber optik yang memenuhi standar yang telah ditentukan oleh Kao dan Hockham. Gelas yang paling murni yang dibuat terdiri atas gabungan silika dalam tahap uap dan mampu mengurangi rugi-rugi cahaya kurang dari 20 decibels per kilometer. Pada 1972 tim ini menemukan gelas dengan rugi-rugi cahaya hanya 4 decibels per kilometer. Juga pada tahun 1970, Morton Panish dan Izuo Hayashi dari Bell Laboratories dengan tim Ioffe Physical Institute di Leningrad, mendemontrasikan semiconductor laser yang dapat dioperasikan pada temperatur ruang. Kedua penemuan tersebut merupakan terobosan dalam komersialisasi penggunaan fiber optik. 1973 Proses Chemical vapor deposition John MacChesney dan Paul O. Connor pada Bell Laboratories mengembangkan proses chemical vapor deposition process yang memanaskan uap kimia dan oksigen ke bentuk ultratransparent glass yang dapat diproduksi masal ke dalam fiber optik yang mempunyai
rugi-rugi sangat
kecil.
1975
Komersialisasi
Pertama
dari
semiconductor laser Insinyur pada Laser Diode Labs mengembangkan semiconductor laser komersial pertama yang dapat dioperasikan pada suhu kamar. 1977 Perusahaan telepon menguji coba penggunaan fiber optic Perusahaan telepon memulai penggunaan fiber optik yang membawa lalu lintas telepon. GTE membuka jalur antara Long Beach dan Artesia, California, yang menggunakan transmisi light-emitting diode. Bell Labs mendirikan sambungan yang sama pada sistem telepon di Chicago dengan jarak 1,5 mil di bawah tanah yang menghubungkan 2 s switching station.
1980 Sambungan Fiber-optic telah ada di Kota kota besar di Amerika AT&T mengumumkan akan menginstal fiber-optic yang menghubungkan kota kota antara Boston dan Washington D.C. kemudian dua tahun kemudian MCI mengumumkan untuk melakukan hal yang sama. 1987 "Doped" fiber amplifiers David Payne di University of Southampton memperkenalkan fiber amplifiers yang dikotori oleh elemen erbium. optical amplifiers abru ini mampu menaikan sinyal cahaya tanpa harus mengkonversikan terlebih dahulu ke dalam energi listrik. 1988 Kabel Pertama Transatlantic Fiber-Optic Kabel Translantic yang pertama menggunakan fiber glass yang sangat transparan sehingga repeater hanya dibutuhkanb ketika sudah mencapai 40mil. 1991 Optical Amplifiers Emmanuel Desurvire di Bell Laboratories serta David Payne dan P. J. Mears dari University of Southampton mendemontrasikan optical amplifiers yang terintegrasi dengan kabel fiber optic tersebut. Keuntungannya adalah dapat membawa informasi 100 kali lebih cepat dari pada kabel electronic amplifier. 1996 optic fiber cable yang menggunakan optical amplifiers ditaruh di samudera pasifik TPC-5, sebuah optic fiber merupakan fiber optic pertama yang menggunakan optical amplifiers. Kabel ini melewati samudera pasifik mulai dari San Luis Obispo, California, ke Guam, Hawaii, dan Miyazaki, Japan, dan kembali ke Oregon coast dan mampu untuk menangani 320,000 panggilan telepon. 1997 Fiber Optic menghubungkan seluruh dunia Fiber Optic Link Around the Globe (FLAG) menjadi jaringan abel terpanjang di seluruh dunia yang menyediakan infrastruktur untuk generasi internet terbaru. 2. Generasi Perkembangan Serat Optik Berdasarkan penggunaannya maka sistem komunikasi serat optik (SKSO) dibagi menjadi 4 tahap generasi yaitu : 1. Generasi pertama (mulai 1975) Sistem masih sederhana dan menjadi dasar bagi sistem generasi berikutnya, terdiri dari : alat encoding : mengubah input (misal suara) menjadi sinyal listrik transmitter : mengubah sinyal listrik menjadi sinyal gelombang, berupa LED dengan panjang gelombang 0,87 mm. serat silika : sebagai penghantar sinyal gelombang repeater : sebagai penguat
gelombang yang melemah di perjalanan receiver : mengubah sinyal gelombang menjadi sinyal listrik, berupa fotodetektor alat decoding : mengubah sinyal listrik menjadi output (misal suara) Repeater bekerja melalui beberapa tahap, mulamula ia mengubah sinyal gelombang yang sudah melemah menjadi sinyal listrik, kemudian diperkuat dan diubah kembali menjadi sinyal gelombang. Generasi pertama ini pada tahun 1978 dapat mencapai kapasitas transmisi sebesar 10 Gb.km/s. 2 Generasi kedua (mulai 1981) Untuk mengurangi efek dispersi, ukuran teras serat diperkecil agar menjadi tipe mode tunggal. Indeks bias kulit dibuat sedekat-dekatnya dengan indeks bias teras. Dengan sendirinya transmitter juga diganti dengan diode laser, panjang gelombang yang dipancarkannya 1,3 mm. Dengan modifikasi ini generasi kedua mampu mencapai kapasitas transmisi 100 Gb.km/s, 10 kali lipat lebih besar daripada generasi pertama. 3. Generasi ketiga (mulai 1982) Terjadi penyempurnaan pembuatan serat silika dan pembuatan chip diode laser berpanjang gelombang 1,55 mm. Kemurnian bahan silika ditingkatkan sehingga transparansinya dapat dibuat untuk panjang gelombang sekitar 1,2 mm sampai 1,6 mm. Penyempurnaan ini meningkatkan kapasitas transmisi menjadi beberapa ratus Gb.km/s. 4. Generasi keempat (mulai 1984) Dimulainya riset dan pengembangan sistem koheren, modulasinya yang dipakai bukan modulasi intensitas melainkan modulasi frekuensi, sehingga sinyal yang sudah lemah intensitasnya masih dapat dideteksi. Maka jarak yang dapat ditempuh, juga kapasitas transmisinya, ikut membesar. Pada tahun 1984 kapasitasnya sudah dapat menyamai kapasitas sistem deteksi langsung. Sayang, generasi ini terhambat perkembangannya karena teknologi piranti sumber dan deteksi modulasi frekuensi masih jauh tertinggal. Tetapi tidak dapat disangkal
bahwa sistem koheren ini punya potensi untuk maju pesat pada masa-masa yang akan datang. 5. Generasi kelima (mulai 1989) Pada generasi ini dikembangkan suatu penguat optik yang menggantikan fungsi repeater pada generasi-generasi sebelumnya. Sebuah penguat optik terdiri dari sebuah diode laser InGaAsP (panjang gelombang 1,48 mm) dan sejumlah serat optik dengan doping erbium (Er) di terasnya. Pada saat serat ini disinari diode lasernya, atom-atom erbium di dalamnya akan tereksitasi dan membuat inversi populasi*, sehingga bila ada sinyal lemah masuk penguat dan lewat di dalam serat, atom-atom itu akan serentak mengadakan deeksitasi yang disebut emisi terangsang (stimulated emission) Einstein. Akibatnya sinyal yang sudah melemah akan diperkuat kembali oleh emisi ini dan diteruskan keluar penguat. Keunggulan penguat optik ini terhadap repeater adalah tidak terjadinya gangguan terhadap perjalanan sinyal gelombang, sinyal gelombang tidak perlu diubah jadi listrik dulu dan seterusnya seperti yang terjadi pada repeater. Dengan adanya penguat optik ini kapasitas transmisi melonjak hebat sekali. Pada awal pengembangannya hanya dicapai 400 Gb.km/s, tetapi setahun kemudian kapasitas transmisi sudah menembus harga 50 ribu Gb.km/s. 6. Generasi keenam Pada tahun 1988 Linn F. Mollenauer memelopori sistem komunikasi soliton. Soliton adalah pulsa gelombang yang terdiri dari banyak komponen panjang gelombang. Komponen-komponennya memiliki panjang gelombang yang berbeda hanya sedikit, dan juga bervariasi dalam intensitasnya. Panjang soliton hanya 10-12 detik dan dapat dibagi menjadi beberapa komponen yang saling berdekatan, sehingga sinyal-sinyal yang berupa soliton merupakan informasi yang terdiri dari beberapa saluran sekaligus (wavelength division multiplexing). Eksperimen menunjukkan bahwa soliton minimal dapat membawa 5 saluran yang masing-masing membawa informasi dengan laju 5 Gb/s. Cacah saluran dapat dibuat menjadi dua kali lipat lebih banyak jika dibunakan multiplexing polarisasi,
karena setiap saluran memiliki dua polarisasi yang berbeda. Kapasitas transmisi yang telah diuji mencapai 35 ribu Gb.km/s. Cara kerja sistem soliton ini adalah efek Kerr, yaitu sinar-sinar yang panjang gelombangnya sama akan merambat dengan laju yang berbeda di dalam suatu bahan jika intensitasnya melebihi suatu harga batas. Efek ini kemudian digunakan untuk menetralisir efek dispersi, sehingga soliton tidak akan melebar pada waktu sampai di receiver. Hal ini sangat menguntungkan karena tingkat kesalahan yang ditimbulkannya
amat
kecil
bahkan
dapat
diabaikan.
Tampak
bahwa
penggabungan ciri beberapa generasi teknologi serat optik akan mampu menghasilkan suatu sistem komunikasi yang mendekati ideal, yaitu yang memiliki kapasitas transmisi yang sebesar-besarnya dengan tingkat kesalahan yang sekecil-kecilnya yang jelas, dunia komunikasi abad 21 mendatang tidak dapat dihindari lagi akan dirajai oleh teknologi serat optik.
C. Komunikasi Serat Optik
Media komunikasi digital pada dasarnya hanya ada tiga, tembaga, udara dan kaca. Tembaga kita kenal sebagai media komunikasi sejak lama, telah berevolusi dari hanya penghantar listrik menjadi penghantar elektromagnetik yang membawa pesan, suara, gambar dan data digital. Berkembangnya teknologi frekuensi radio menambah alternatif lain media komunikasi, kita sebut nirkabel atau wireless, sebuah komunikasi dengan udara sebagai penghantar. Tahun 1980an kita mulai mengenal media komunikasi yang lain yang sekarang menjadi
tulang punggung komunikasi dunia, yaitu serat optik, sebuah media yang memanfaatkan pulsa cahaya dalam sebuah ruang kaca berbentuk kabel, total internal reflection.
Sebuah kabel serat optik dibuat sekecil-kecilnya (mikroskopis) agar tak mudah patah/retak, tentunya dengan perlindungan khusus sehingga besaran wujud kabel akhirnya tetap mudah dipasang. Satu kabel serat optik disebut sebagai core. Untuk satu sambungan/link komunikasi serat optik dibutuhkan dua core, satu sebagai transmitter dan satu lagi sebagai receiver. Variasi kabel yang dijual sangat beragam sesuai kebutuhan, ada kabel 4 core, 6 core, 8 core, 12 core, 16 core, 24 core, 36 core hingga 48 core. Satu core serat optik yang terlihat oleh mata kita adalah masih berupa lapisan pelindungnya (coated), sedangkan kacanya sendiri yang menjadi inti transmisi data berukuran mikroskopis, tak terlihat oleh mata.
Bentuk kabel dikenal dua macam, kabel udara (KU) dan kabel tanah (KT). Kabel udara diperkuat oleh kabel baja untuk keperluan penarikan kabel di atas tiang. Baik KU maupun KT pada lapisan intinya paling tengah diperkuat oleh kabel
khusus untuk menahan kabel tidak mudah bengkok (biasanya serat plastik yang keras). Di sekeliling inti tersebut dipasang beberapa selubung yang isinya adalah core serat optik, dilapisi gel (katanya berfungsi juga sebagai racun tikus) dan serat nilon, dibungkus lagi dengan bahan metal tipis hingga ke lapisan terluar kabel berupa plastik tebal. Dari berbagai jenis jumlah core, besaran wujud akhir kabel tidaklah terlalu signifikan ukuran diameternya. Memotong kabel serat optik sangat mudah, cukup menggunakan gergaji kecil. Sering terjadi maling-maling tembaga salah mencuri, niatnya mencuri kabel tembaga yang laku di pasar besi/loak malah menggergaji kabel serat optik. Yang sulit adalah mengupasnya, namun hal ini dipermudah dengan pabrikan kabel menyertakan serat nilon khusus di bawah lapisan terluar yang keras sehingga cukup dikupas sedikit dan nilon tersebut berfungsi membelah lapisan terluar hingga panjang yang diinginkan untuk dikupas. Untuk apa dikupas? Tentunya untuk keperluan penyambungan atau terminasi. Kita lihat dulu bagaimana pulsa cahaya bekerja di dalam serat kaca yang sangat sempit ini. Kabel serat optik yang paling umum dikenal dua macam, multi-mode dan single-mode. Transmitter cahaya berupa Light Emitting Diode (LED) atau Injection Laser Diode (ILD) menembakkan pulsa cahaya ke dalam kabel serat optik. Dalam kabel multi-mode pulsa cahaya selain lurus searah panjang kabel juga berpantulan ke dinding core hingga sampai ke tujuan, sisi receiver. Pada kabel single-mode pulsa cahaya ditembakkan hanya lurus searah panjang kabel. Kabel single-mode memberi kelebihan kapasitas bandwidth dan jarak yang lebih tinggi, hingga puluhan kilometer dengan skala bandwidth gigabit.
Inti kaca kabel single-mode umumnya berdiameter 8,3-10 mikron (jauh lebih kecil dari diameter rambut), dan pada multi-mode berukuran 50-100 mikron. Pulsa cahaya yang ditembakkan pada single mode adalah cahaya dengan panjang gelombang 1310-1550nm, sedangkan pada multi-mode adalah 850-1300nm.
Ujung kabel serat optik berakhir di sebuah terminasi, untuk hal tersebut dibutuhkan penyambungan kabel serat optik dengan pigtail serat optik di Optical Termination Board (OTB), bisa wallmount atau 1U rackmount. Dari OTB kabel serat optik tinggal disambung dengan patchcord serat optik ke perangkat multiplexer, switch atau bridge (converter to ethernet UTP). Penyambungan kabel serat optik disebut sebagai splicing. Splicing menggunakan alat khusus yang memadukan dua ujung kabel seukuran rambut secara presisi, dibakar pada suhu tertentu sehingga kaca meleleh tersambung tanpa bagian coated-nya ikut meleleh. Setelah tersambung, bagian sambungan ditutup dengan selubung yang dipanaskan. Alat ini mudah dioperasikan, namun sangat mahal harganya. Inilah sebabnya meskipun harga kabel fiber optik sudah jauh lebih murah namun alat dan biaya lainnya masih mahal, terutama pada biaya pemasangan kabel, splicing dan terminasinya.
Pigtail yang disambungkan ke kabel optik bisa bermacam-macam konektornya, yang paling umum adalah konektor FC. Dari konektor FC di OTB ini kita tinggal menggunakan patchcord yang sesuai untuk disambungkan ke perangkat. Umumnya perangkat optik seperti switch atau bridge menggunakan konektor SC atau LC. Cukup menyulitkan ketika menyebut jenis konektor yang kita kehendaki kepada penjual, FC, SC, ST, atau LC. Setelah kabel optik terpasang di OTB dilakukan pengujian end-to-end dengan menggunakan Optical Time Domain Reflectometer (OTDR). Dengan OTDR akan didapatkan kualitas kabel, seberapa besar loss cahaya dan berapa panjang kabel totalnya.
Harga perangkat OTDR ini sangat mahal, meskipun
pengoperasiannya relatif mudah. OTDR ini digunakan pula pada saat terjadi gangguan putusnya kabel laut atau terestrial antar kota, sehingga bisa ditentukan di titik mana kabel harus diperbaiki dan disambung kembali. Untuk keperluan sederhana misalnya sambungan fiber optik antar gedung pada jarak ratusan meter (hingga 15km) kini teknologi bridge/converter-nya sudah semakin murah dengan kapasitas 100Mbps, sedangkan untuk full gigabit harga switch/module-switch-nya masih mahal. Jadi, meskipun harga kabel serat optik sudah di kisaran Rp10.000/m namun total pemasangannya membengkak karena ada biaya SDM yang menarik dan memasang kabel, biaya splicing setiap corenya, pemasangan OTB, pengujian OTDR, penyediaan patchcord dan perangkat optiknya sendiri (switch/bridge).
D. Keunggulan & Kelemahan Serat Optik Ada beberapa keunggulan serat optik di banding media transmisi lainnya, yaitu : 1)Lebar bidang yang luas, sehingga sanggup menampung informasi yang besar. 2)Bentuk
yang
3)Tidak
terpengaruh
4)Isyarat
sangat oleh
dalam
medan kabel
kecil elektris
dan dan
murah.
medan
terjamin
magnetis.
keamanannya.
5)Karena di dalam serat tidak terdapat tenaga listrik, maka tidak akan terjadi ledakan maupun percikan api. Di samping itu serat tahan terhadap gas beracun, bahan
kimia
dan
air,
sehingga
cocok
ditanam
dalam
tanah.
6)Substan sangat rendah, sehingga memperkecil jumlah sambungan dan jumlah pengulang.
Teknologinya yang terbilang canggih dan mahal membuat media komunikasi fiber optik menjadi pilihan utama bagi pengguna yang menginginkan kualitas prima dalam berkomunikasi. Media fiber optik, merupakan media yang memiliki banyak kelebihan, terutama dari segi performa dan ketahanannya menghantarkan data. Media ini tampaknya masih menjadi media yang terbaik saat ini dalam media komunikasi kabel. Kelebihan yang dimiliki media ini memang membuat komunikasi data menjadi lebih mudah dan cepat untuk dilakukan. Maka dari itulah, media ini menjadi pilihan banyak orang untuk mendapatkan komunikasi yang berkualitas. Media ini tidak cuma mampu menggelar komunikasi antargedung, antarblok, antarkota,
tetapi media ini juga sudah sejak
lama dipercaya untuk
menghubungkan benua-benua dan pulau-pulau di dunia ini. Fiber optik juga telah lama dipercaya untuk menjadi media komunikasi inti (backbone) dari Internet di seluruh dunia. Untuk menghubungkan jaringan di negara satu dengan negara seberangnya, atau benua satu dengan benua lainnya, fiber optic telah cukup lama berperan dalam komunikasi dunia ini. Semua itu karena kualitas koneksinya, cara
kerjanya, dan kekebalan informasi yang dibawa dalam media inilah yang membuatnya begitu dipercaya. Kehebatan media ini akan coba dibahas satu per satu dalam artikel ini. Meskipun tidak terlalu detail dan ilmiah, namun cukup untuk menunjukkan betapa hebatnya teknologi ini hingga begitu dipercaya oleh masyarakat dunia.
Di samping kelebihan yang telah disebutkan di atas, serat optik juga mempunyai beberapa 1)Sulit
kelemahan membuat
di terminal
antaranya, pada
yaitu kabel
: serat
2)Penyambungan serat harus menggunakan teknik dan ketelitian yang tinggi. Akan ada kemungkinan kehilangan sinyal, Pengiriman ke tujuan yang berbeda-beda dapat mempengaruhi besarnya informasi yang dikirimkan, Fiber masih sulit untuk disatukan dan ketika telah mencapai titik akhir maka fiber harus diterima secara akurat untuk menghasilkan transmisi yang jernih, Komponen FO masih sangat mahal.
E. Karakteristik Komunikasi 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 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 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 ini juga 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 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.
G. Apliksi 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.
DAFTAR PUSTAKA
http://id.wikipedia.org/wiki/Serat_optik http://yulian.firdaus.or.id/fiber-optic/ http://www.pcmedia.co.id http://www.waena.org/
ABSTRAK
Sistem komunikasi fiber optik telah berkembang pesat akhirakhir ini, berupa komunikasi suara, vidio dan data, sesuai dengan perkembangan teknologi maju. Pemamfaatan fiber optik pada sistem komunikasi data akan memberikan nilai tambah dari suatu teknologi handal yang berkapasitas kanal yang besar, kecepatan tinggi,
penerimaan data yang lebih akurat, teliti dapat dipercaya dan terjamin kerahasiaannya.
Sistem komunikasi data ini menggunakan laser LED sebagai sumber pembawa gelombang optik, Fiber Optik Multimode Graded Indeks sebagai media transmisi. Untuk modulasi dan demodulasi digunakan modem ZAT-16 dengan interface RS-232-C V.24 / V.28 dan protokol asinkronous sebagai penghubung antara komputer dan piranti-pirantinya. Hasil yang diperoleh adalah jangkauan transmisi data 16 km, 16 kanal data dengan kecepatan transmisi 300 baud, 600 baud, 1200 baud, 2400 baud, 4800 baud, 19600, 57600 baud dengan kualitas 10 ≈ .
Prospek pemamfaatannya di Indonesia cukup cerah untuk memenuhi kebutuhan masyarakat, pemerintah, bisnis akan komunikasi data yang lebih canggih.
1. PENDAHULUAN
Komunikasi data yang berkembang dengan pesat dewasa ini. Hal ini sesuai dengan kemajuan teknologi dalam bidang telekomunikasi dunia yang sedang maju dengan pesat serta pengaruh era globasasi dan arus informasi yang sangat diperlukan oleh masyarakat modern. Kemajuan perekonomian serta majunya teknologi telekomunikasi merupakan titik tolak dan potensi besar untuk dapat meningkatkan dan mewujudkan berbagai jenis pelayanan komunikasi yang lebih canggih untuk komunikasi suara, vidio dan data
Akhir-akhir ini permintaan masyarakat modern akan kebutuhan komunikasi data dengan pesat. Untuk mentransfer data dalam jumlah besar dan memerlukan keakuratan dan juga yang mampu menjaga kerahasian data tersebut. Keunggulan fiber optik sebagai media transmisi terutama mampu meningkatkan pelayanan sistem komunikasi data, seperti peningkatan jumlah kanal yang tersedia, kemampuan mentransfer data dengan kecepatan mega bit /second, terjaminnya kerahasiaan data yang dikirimkan, sehingga pembicaraan tidak dapat disadap, tidak terganggu oleh gelombang elektromagnetik, petir atau cuaca.
Dalam sistem komunikasi data fiber optik digunakan modem “ 16 Channel Data Multiplexer ZAT-16 “, merupakan modem khusus yang dianggap sesuai. Interface RS-232-C V.24/V.28 yang berfungsi untuk menghubungkan komputer dengan piranti-piranti peripheralnya. Sistim ini mampu juga menggunakan kedua jenis protokol yaitu protokol asinkronus dan sinkronus untuk menghasilkan transmisi kecepatan tinggi.
Jenis fiber optik yang digunakan adalah fiber optik multi mode graded indeks. Laser sumber gelombang optik dipilih LED. Pemilihannya disesuaikan dengan kepentingan sistem yang dirancang, agar dapat menghasilkan sistem yang lebih efektif dan optimal ditinjau dari nilai ekeonomi dan teknologinya. Sistem ini mampu memberikan transmisi data dengan jauh lintasan sejauh 16 km Jika menggunakan modem ZAT-16, sedangkan menggunakan lainnya hanya mampu menjangkau 15 meter saja.
Kecepatan transmisi yang mampu dicapai adalah bervariasi dari 300 baud, 600 baud, 1200 baud, 2400 baud, 4800 baud, 9600 baud dan 19200 baud yang sudah direkomendasikan oleh CCITT. Sedangkan kualitas transmisi dapat mencapai BER ( bit error ) 10.
TEKNOLOGI FIBER OPTIK 2.1.
Perambatan cahaya pada fiber optik
Teknologi fiber optik maju pesat dan sedang berkembang pemamfatannya untuk sistem teknologi telekomunikasi maju dan handal. Penemuan fiber optik sebagai media transmisi pada suatu sistem komunikasi didasarkan pada hukum Snellius untuk perambatan cahaya pada media transparan seperti pada kaca yang terbuat dari kuartz kualitas tinggi dan dibentuk dari dua lapisan utama yaitu lapisan inti yang biasanya disebut core terletak pada lapisan yang paling dalam dengan indeks bias n1 dan dilapisi oleh cladding dengan indeks bias n2 yang lebih kecil dari n1.
Menurut hukum Snellius jika seberkas sinar masuk pada suatu ujung fiber optik ( media yang transparan ) dengan sudut kritis dan sinar itu datang dari medium yang mempunyai indeks bias lebih kecil dari udara menuju inti fiber optik ( kuartz murni ) yang mempunyai indeks bias yang lebih besar maka seluruh sinar akan merambat sepanjang inti (core) fiber optik menuju ujung yang satu.
Dewasa ini ada 3 jenis fiber optik yang populer pemamfatannya pada sistem komunikasi Fiber Optik yaitu: a. b. c.
Fiber optik multimode step indek Fiber optik multimode Graded Fiber optik single mode 2 of 6
2.2.
Konfigurasi Dasar Sistem Komunikasi Fiber Optik
Sistem Komunikasi Fiber optik terdiri dari 3 komponen utama yaitu: a. Transmitter berupa Laser Diode ( LD ) dan Light Emmiting Diode (LED) b. Media transmisi berupa fiber optik c. Receiver yang merupakan detektor penerima digunakan PIN dan APD. Konfigurasi dasar Sistem Komunikasi Fiber Optik dapat dilihat pada gambar 2.2
2.2.1. Transmitter Transmitter terdiri dari 2 bagian yaitu : a. Rangkaian elektrik berfungsi untuk mengkonversi sinyal digital menjadi sinyal analog, selanjutnya data tersebut ditumpangkan kedalam sinyal gelombang optik yang telah termodulasi b. Sumber gelombang optik berupa sinar Laser Diode (LD) dan LED ( light emmiting diode ) yang pemakaiannya disesuaikan dengan sistem komunikasi yang diperlukan. • Laser Diode dapat digunakan untuk sistem komunikasi optik yang sangat jauh seperti Sistem Komunikasi Kabel Laut (SKKL) dan Sistem Komunikasi Serat Optik (SKSO), karena laser LD mempunyai karakteristik yang handal yaitu dapat memancarkan daya dengan intensitas yang tinggi, stabil, hampir monokromatis, terfokus, dan merambat dengan kecepatan sangat tinggi, sehingga dapat menempuh jarak
sangat jauh. Pembuatannya sangat sukar karena memerlukan spesifikasi tertentu sehingga harganyapun mahal. Jadi LD tidak ekonomis dan tidak efisien jika digunakan untuk sistem komunikasi jarak dekat dan pada trafik kurang padat. • LED digunakan untuk sistem komunikasi jarak sedang dan dekat agar sistem dapat ekonomis dan efektif karena LED lebih mudah pembuatanya, sehingga harganyapun lebih murah. • Pada gambar 2.2.1 dapat diilustrasikan karakteristik transfer dari LD dan LED dan menganalisanya bahwa setelah suatu harga tertentu dilampaui, dengan input yang sama ternyata daya output LD jauh lebih besar dari LED.
2.2.2. Receiver Receiver atau bagian penerima terdiri dari 2 bagian yaitu detektor penerima dan rangakaian elektrik
a. Detektor penerima berfungsi untuk mengkap cahaya yang berupa gelombang optik pembawa informasi, dapat berupa PIN diode atau APD (Avalance Photo Diode) pemilihannya tergantung keperluan sistem komunikasinya. • Untuk komunikasi jarak jauh digunakan detektor APD yang dapat bekerja pada panjang gelombang 1300 nm, 1500 nm serta 1550 nm dengan kualitas yang baik. Artinya detektor APD mempunyai sensitivitas dan response yang tinggi terhadap sinar laser LD sebagai pembawa gelombang optik informasi. • Untuk komunikasi jarak pendek lebih efisien jika menggunakan ditektor PIN diode, karena PIN baik digunakan untuk bit rate rendah dan sensitivitasnya tinggi untuk LED. Pada gambar 2.2.2. dapat diilustrasikan daerah kerja dari laser LD dan LED serta detektor APD dan PIN diode dan dapat dianalisis sebagai berikut: • Sumber cahaya LD terlihat memiliki daya lebih besar, stabil, konstan pada bit rate berapapun, sedangkan sumber cahaya LED mempunyai daya pancar yang lebih kecil dan pada bit rate 100 Mbps dayanya mulai menurun. • Detektor penerima PIN bereaksi baik pada bit rate rendah tetapi kurang sensitif bila bit rate dinaikan. • Detektor penerima APD lebih sensitif pada bit rate tinggi. Untuk transmisi jarak jauh diperlukan daya pancar yang lebih besar dan sensitifitas yang tinggi, sistem fiber optik akan menggunakan laser LD sebagai sumber cahaya dan APD sebagai detektor penerima. Sedangkan untuk transmisi jarak
dekat cukup digunakan LED sebagai sumber optik dan PIN sebagai ditektor penerima.
3 of 6 • Rangkaian elektrik berfungsi untuk mengkonversi cahaya pembawa informasi terhadap data informasi terhadap data informasi yang dibawa dengan melakukan regenerasi timing, regenerasi pulse serta konversi sinyal elektrik ke dalam interface V.28 yang berupa sinyal digital dan sebaliknya
2.3.
Atenuasi
Atenuasi adalah besaran pelemahan energi sinyal informasi dari fiber optik yang dinyatakan dalam dB dan disebabkan oleh 3 faktor utama yaitu absorpsi, hamburan (scattering) dan mikro-bending. Gelas yang merupakan bahan pembuat fiber optik biasanya terbentuk dari silicon-dioksida ( SiO2). Variasi indeks bias diperoleh dengan menambahkan bahan lain seperti titanium, thallium, germanium atau boron. Dengan susunan bahan yang tepat maka akan didapatkan atenuasi yang sekecil mungkin. Atenuasi menyebabkan pelemahan energi sehingga amplitudo gelombang yang sampai pada penerima menjadi lebih kecil dari pada amplitudo yang dikirimkan oleh pemancar.
a. Absorpsi. Absorpsi merupakan sifat alami suatu gelas. Pada daerah-daerah tertentu gelas dapat mengabsorpsi sebagian besar cahaya seperti pada daerah ultraviolet. Hal ini disebabkan oleh adanya gerakan elektron yang kuat. Demikian pula untuk daerah inframerah, terjadi absorpsi yang besar. Ini disebabkan adanya getaran ikatan kimia . Oleh karena itu sebaiknya penggunaan fiber optik harus menjauhi daerah ultraviolet dan inframerah. Penyebab absorpsi lain adanya transmisi ion-ion logam dan ion OH. Ion OH ini ternyata memberikan sumbangan absorpsi yang cukup besar. Semakin lama usia suatu fiber maka bisa diduga akan semakin banyak ion OH di dalamnya yang menyebabkan kualitas fiber menurun.
b. Hamburan Seberkas cahaya yang melalui suatu gelas dengan variasi indeks bias disepanjang gelas tadi, sebagian energinya akan hilang dihamburkan oleh benda benda kecil yang ada di dalam gelas. Hamburan yang disebabkan oleh tumbukan cahaya dengan partikel tersebut dinamakan hamburan Rayleigh. Besarnya hamburan Rayleigh ini berbanding terbalik dengan pangkat empat dari pangjang gelombang cahaya yaitu : 1/ λ . Sehingga
dapat disimpulkan untuk lamda kecil, hamburan Rayleigh besar dan sebaliknya. Seberapa besar sumbangan hamburan Rayleigh ini terhadap atenuasi transmisi dapat dilihat pada grafik gambar 2.3. yang sudah direkomendasi oleh CCITT. Ternyata pada panjang gelombang sekitar 0,85 μm yaitu panjang gelombang sinar laser Ga A1 As, Hamburan Rayleigh memberikan loss akibat hamburan sangat kecil dibandingkan dengan loss fiber optik multimode. Karena itu fiber optik singlemode lebih baik mutunya sebagai media transmisi dibandingkan dengan fiber optik multimode. c.
2.4.
Mikro-bending Atenuasi lainya adalah atenuasi yang disebabkan mikro-bending yaitu pembengkokan fiber optik untuk memenuhi persyaratan ruangan. Namun pembengkokan dapat pula terjadi secara tidak sengaja seperti misalnya fiber optik yang mendapat tekanan cukup keras sehingga cahaya yang merambat di dalamnya akan berbelok dari arah transmisi dan hilang. Hal ini tentu saja menyebabkan atenuasi.
Karakteristik Transmisi
Sifat transmisi informasi dapat dijelaskan sebagai berikut: a. Informasi yang akan ditransmisikan berupa data dalam bentuk digital sedangkan bentuk sinyal pembawa carrier yang akan melewati media transmisi fiber optik berupa sinyal analog. b. Untuk itu diperlukan proses modulasi dan demodulasi yaitu proses yang mengubah data digital ke analog dan juga proses sebaliknya dengan menggunakan sebuah Modem dengan pirantinya. c. Dalam hal ini jenis fiber optik yang digunakan sebagai media transmisi adalah fiber optik multimode graded indeks. 4 of 6 3. PIRANTI INTERFACE / MODEM ZAT-16 Sistem Komunikasi data fiber optik yang dibahas dalam paper ini menggunakan transmisi digital dan modem ZAT-16 yaitu modem yang mempunyai 16 buah saluran transmisi digital dan dinamkan “ 16Channel Data Multiplexer ZAT 16 “
3.1.
Modem dan Karakteristiknya
a. Piranti yang berfungsi sebagai Modem adalah Modem ZAT-16 berfungsi sebagai multiplexer untuk data sampai 16 kanal dengan menggunakan interface RS-232-C V.24 / V.28 pada inputnya dan sepasang fiber optik pada ouputnya. Panel muka modem Zat16 dapat dilihat pada gambar 3.1. Penggunaan modem ZAT 16 ini akan mampu menghasilkan menghasilkan jangkauan transmisi
hingga 16 km dan dengan menggunakan protokol asinkronisasi mampu mengirimkan data dengan kecepatan transmisi dar 300 bps sampai 24kbps. Jika menggunakan protokol sinkronisasi akan mampu menghasilkan data dengan kecepatan transmisi dari 300 bps sampai dengan 57600 bps. Kemampuan ini telah direkomendasi oleh CCITT9 Commite Consultatif Telegraphique et Telephonique ). b. Rangkaian electric dihubungkan empat buah interface RS-232-C V.24/V.28 dengan konektor type 25-pin female subminiatur “ D “ seperti pada gambar 3.2. Pemamfaatan interface RS-232-C V.24/V.28 telah direkomendasi oleh CCITT untuk dapakai pada system komunikasi data. Tiap-tiap konektor mempunyai kanal output 4 buah, sebuah output baud rate dan sebuah output +12V. Berbagai kombinasi dapat dibuat dengan alat ini seprti kombinasi data, sinyal clock dan sinyal kontrol (handshake). Kemapuan jangkauan transmisi suatu RS-232-C V.24/V.28 dapat mencapai 6 km apabila terpasang pada ZAT16 dengan media transmisi fiber optik akan tetapi hanya 15 meter jika dengan media lainnya. c. Terminal data disebut DTE ( Data Terminal Equipment ) sedangkan modem untuk menghubungkan antara DTE dengan media transmisi disebut DCE ( Data Circuit-terminating Equipment ). Apabila dikehendaki hubungan antara dua buah terminal yang lain, begitu pula sebaliknya. Disini terjadi hubungan kabel silang. 3.2.
Protokol Sinkronus
Pada modem ZAT16 protokol sinkronus dapat diperoleh dari tiga buah sumber yaitu : a. Sinkronisasi yang sudah ada pada sinyal data informasi yang ditransmisikan b. Sinkronisasi menggunakan clock yang sudah ada didalam modem Zat16 sehingga baud rate yang terdapat didalam ZAT16 ada 8 tingkat yaitu 300 baud, 600 baud, 1200 baud, 2400 baud, 4400 baud, 4800 baud, 9600 baud, 19200 baud, 57600 baud. Konfigurasi ini memungkinkan 8 buah DTE dihubungkan ke Modem ZAT16 karena sinyal clock harus dikirimkan juga. c. Sinkronisasi menggunakan clock dari DTE. Konfigurasi ini memerlukan sebuah kanal untuk mentransmisikan sinyal clock bersamaan dengan kanal data yang menjadikan modem ZAT 16 mampu menerima 8 DTE dengan clock masing-masing. 3.3.
Protokol Asinkronus a. Data asinkron tanpa sinyal kontrol/handshake. Dengan cara ini tiap subminiatur “ D ” akan dapat memberikan 4 kanal duplex. Hubungannya cukup menggunakan sebuah kabel saja.
b. Asinkron data dan handshake. Jika DTE memerlukan sinyal kontrol, sembarang kanal pada modem dapat dipakai. Dengan konfigurasi ini minimal 2 DTE dapat dihubungkan ke sbuah subminiatur. Konfigurasi-konfigurasi di atas dapat dibuat sesuai dengan kebutuhan pemakainya.
5 of 6 4. KESIMPULAN Sistem komunikasi data menggunakan fiber optik telah berkembang dengan pesat yang merupakan teknologi maju. Apabila dibandingkan dengan sistem kabel 2 kawat atau 4 kawat ataupun sistem radio maka sistem komunikasi fiber optik menggunakan “ Modem ZAT 16 Data Multiplexer “ ternya mempunyai kelebihan sebagai berikut:
a. Sistem fiber optik mampu menyediakan kapasitas sangat besar karena mempunyai lebar pita yang sangat lebar sehingga dapat digunakan untuk keperluan komunikasi data dengan kecepatan yang sangat tinggi sampai Mbaud yang sangat diperlukan dewasa ini. b. Untuk komunikasi jarak jauh dan kecepatan tinggi 565 Mbps, media transmisi fiber optik memberikan solusi harga yang ekonomis, sangat ringan, ukuran kecil, instalasi relatif mudah dan murah jika dibandingkan terhadap misi sistem komunikasi yang dirancang. c. Fiber optik tahan terhadap interferensi yang ditimbulkan oleh petir, motor listrik, dan gelombang elektro magnetik karena itu Sistem Komunikasi Fiber Optik tidak mengenal hubungan singkat.
d. Memamfaatkan Modem ZAT16 dapat menghasilkan bit yang tinggi. Hal ini memberikan peluang pemamfaatan komunikasi data melalui fiber optik lebih fleksibel karena kecepatan transmisinya dapat bervariasi dari kecepatan transmisi rendah sampai sangat tinggi sehingga prospek pemamfaatannya menjadi cerah. e. Di Indonesia Sistem Komunikasi Data melalui fiber optik perlu dikembangkan. Untuk mengatisipasi kebutuhan masyarakat modern akan komunikasi data yang lebih handal pada akhir akhir ini sangat meninggkat.
