Pengertian Fiber Optik, Komponen, Jenis, Fungsi, Prinsip Kerja, Kelebihan, dan Kekurangannya

Table of Contents

Fiber Optik

A. Pengertian Fiber Optik

Fiber optik atau serat optik adalah suatu jenis kabel yang terbuat dari kaca atau plastik yang sangat halus, dan digunakan sebagai media transmisi karena dapat mentransmisikan sinyal cahaya dari suatu lokasi ke lokasi lainnya dengan kecepatan tinggi. Kabel yang terbuat dari plastik ataupun kaca ini dapat mentransmisikan data secara cepat dan efektif apabila dibandingkan dengan kabel tembaga pada umumnya.

Diameter kabel fiber optik pada umumnya berukuran sekitar 120 mikrometer. Sedangkan Sumber cahayanya dapat berupa sinar Laser ataupun sinar LED. Keuntungan-keuntungan menggunakan fiber optik sebagai media transmisi di antaranya adalah tingginya bandwidth yang dimilikinya, tidak rentan terhadap gangguan (interference) apabila dibandingkan dengan kabel tembaga, lebih tipis dan ringan serta dapat mentransmisikan data dalam bentuk digital.

Fiber optik saat ini banyak digunakan oleh para penyedia layanan internet dan telekomunikasi untuk mengirimkan gambar, pesan suara dan data. Kabel-kabel fiber optik atau serat optik ini telah memainkan peranan penting dalam industri telekomunikasi terutama dalam hal transmisi data dan diprediksikan akan menggantikan kabel tembaga sebagai media transmisi utama di kemudian hari.

B. Komponen Fiber Optik

 

Fiber optik terdiri dari beberapa bagian yang memiliki fungsi masing-masing di antaranya,
1. Bagian Inti (Core). Bagian inti fiber optik terbuat dari bahan kaca dengan diameter yang sangat kecil (diamaternya sekitar 2 μm sampai 50 μm). Diameter serat optik yang lebih besar akan membuat performa yang lebih baik dan stabil.
2. Bagian Cladding. Bagian cladding adalah bagian pelindung yang langsung menyelimuti serat optik. Biasanya ukuran cladding ini berdiameter 5 μm sampai 250 μm. Cladding terbuat dari bahan silikon, dan komposisi bahannya berbeda dengan bagian core. Selain melindungi core, cladding juga berfungsi sebagai pemandu gelombang cahaya yang merefleksikan semua cahaya tembus kembali kepada core.
3. Bagian Coating / Buffer. Bagian coating adalah mantel dari serat optik yang berbeda dari cladding dan core. Lapisan coating ini terbuat dari bahan plastik yang elastis. Coating berfungsi sebagai lapisan pelindung dari semua gangguan fisik yang mungkin terjadi, misalnya lengkungan pada kabel, kelembaban udara dalam kabel.
4. Bagian Strength Member & Outer Jacket. Lapisan ini merupakan bagian yang sangat penting karena menjadi pelindung utama dari sebuah kabel fiber optik. Lapisan strength member dan outer jacket adalah bagian terluar dari fiber optik yang melindungi inti kabel dari berbagai gangguan fisik secara langsung.

C. Jenis Fiber Optik

Kabel fiber optik atau optical fiber ini pada umumnya terdiri dari dua jenis yaitu single-mode fibers dan multi-mode fibers.
1. Single-mode Fiber (SMF)
Single-mode fibers (Fiber Mode Tunggal) adalah jenis serat optik yang umumnya digunakan untuk mentransmisikan jarak yang lebih jauh. Fiber Mode Tunggal ini memiliki inti kecil yang berdiameter sekitar 9 mikron dan mengirimkan sinar laser inframerah  yang memiliki panjang gelombang dari 1.300 nanometer hingga 1.550 nanometer. Karena memiliki diameter yang lebih kecil yang memungkinkan hanya satu mode cahaya untuk merambat, jumlah pantulan cahaya yang dibuat ketika cahaya melewati inti akan  berkurang dan dapat menurunkan pelemahan (attenuation) sehingga menghasilkan kemampuan bagi sinyal untuk bergerak lebih jauh.

2. Multi-mode Fiber (MMF)
Multi-mode Fiber atau Fiber multi-mode adalah jenis serat optik yang dirancang khusus untuk mentransmisikan lebih banyak sinar cahaya dalam waktu yang bersamaan dengan masing-masing pada sudut pantulan yang sedikit berbeda di dalam inti serat optik tersebut. Multi-mode Fiber ini pada umumnya digunakan untuk mentransmisikan data pada jangkauan jarak yang relatif dekat. Multi-mode Fiber memiliki inti yang lebih besar dengan ukuran diameter sekitar 62,5 mikron dan mentransmisikan cahaya inframerah yang panjang gelombangnya sekitar 850nm hingga 1.300 nm dari LED. Karena memiliki diameter yang lebih besar, jumlah pantulan cahaya yang dibuat ketika cahaya melewati inti menjadi meningkat sehingga menciptakan kemampuan untuk mentransmisikan lebih banyak data dalam waktu yang bersamaan.

Sementara beberapa tipe kabel fiber optik yang umum digunakan di antaranya,
1. Tight Buffer (Indoor/Outdoor)
2. Breakout Cable (Indoor/Outdoor)
3. Aerial Cable/Self-Supporting
4. Hybrid & Composite Cable
5. Armored Cable
6. Low Smoke Zero Halogen (LSZH)
7. Simplex cable
8. Zipcord cable

Variabel Singlemode dan Multimode
1. Core berdiameter besar  dengan single mode hingga 5-10 mikrometer, dan multimodenya ialah 50, 62,5 dan 100 mikrometer
2. Jenis cahaya menggunakan laser inframerah (InfraRed) pada single mode dan multimode dengan LED
3. Banyak emisi cahaya, pada saat single mode ialah satu dan multi mode ada beberapa
4. Jenis balok cahaya dengan single mode ialah 1319 dan 1510 Nanometer sedangkan pada multi mode berkisar 850 dan 1300 nanometer
5. Jarak berkas cahaya dengan menggunakan single mode ialah 30-100 kilometer dan multi mode 500 meter – 2 kilometer
6. Bandwidth pada single mode ialah mencapai 10 Gbps, sedangkan pada multi mode ialah sampai dengan 1 Gbps

D. Fungsi Fiber Optik

Fungsi fiber optik pada dasarnya sama seperti kabel lainnya, yaitu untuk menghubungkan antar komputer dalam suatu jaringan komputer. Letak perbedaan antara fiber optik dengan jenis kabel lainnya adalah kemampuannya dalam memberikan kecepatan tinggi dalam hal akses dan transfer data. Selain itu, serat optik juga tidak mengalami gangguan elektromagnetik seperti halnya kabel lainnya karena pada kabel ini tidak terdapat arus listrik. Pada umumnya perusahaan operator telekomunikasi lebih memilih memakai kabel fiber optik karena berbagai kelebihannya tersebut.

E. Prinsip Kerja Fiber Optik

Pada kebanyakan kabel, data ditransmisikan menggunakan aliran listrik, namun pada fiber optik menggunakan aliran cahaya yang dikonversikan dari aliran listrik sehingga tidak akan terganggu oleh adanya gelombang elektromagnetik.

Fiber optik memanfaatkan serat kaca sebagai bahan penyusunnya untuk mendapatkan refleksi atau pantulan cahaya total yang tinggi dari cermin tersebut sehingga data akan ditransmisikan dengan cepat pada jarak yang tidak terbatas. Pantulan tersebut didapatkan melalui cahaya yang berjalan pada serat kaca dengan sudut yang rendah.

Selain itu, dalam proses kerjanya, efisiensi dari pantulan cahaya dipengaruhi oleh kemurnian bahan fiber optik di mana semakin murni bahan gelas yang digunakan maka penyerapan cahaya yang semakin sedikit oleh fiber optik. Minimnya penyerapan tersebut akan menghasilkan pantulan cahaya yang tinggi.

F. Kelebihan dan Kekurangan Fiber Optik

1. Kelebihan Fiber Optik
a. Bandwidth. Sistem komunikasi serat optik dapat digunakan untuk mengirimkan lebih banyak informasi daripada kabel tembaga dan sangat cocok untuk digunakan dengan komunikasi digital. Serat dapat membawa data dalam jumlah besar karena kapasitas bandwidth yang lebih besar. Data dapat ditransmisikan dengan kecepatan sangat tinggi biasanya 1,6 TB/detik di lapangan. Karena kenyataan ini, internet generasi berikutnya akan didasarkan pada cahaya atau dikenal sebagai LiFi (Light Fidelity).
b. Kehilangan Daya yang sangat Rendah. Serat optik menawarkan kehilangan daya yang sangat rendah. Sinyal dapat ditransmisikan ke jarak yang lebih jauh. Kabel serat optik ini hanya kehilangan sinyal yang rendah sekitar 0,3dB/Km. Oleh karena itu pengulang optic atau Repeater tidak diperlukan untuk jarak yang relatif jauh. Apabila dibandingkan dengan kabel tembaga, kabel serat optik kebal terhadap interferensi elektromagnetik dan tidak menghasilkan interferensi saat beroperasi.
c. Keamanan. Fiber optik memiliki kualitas tinggi dalam kinerja kerahasiaan dan komunikasi. Fiber optik sulit untuk disadap. Hal ini dikarenakan serat optik atau optical fiber ini tidak memancarkan energi elektromagnetik. Serat pada dasarnya adalah media paling aman yang tersedia untuk membawa data sensitif.
d. Fleksibilitas. Karena kabel serat optik jauh lebih ringan dan diameternya lebih kecil dari kabel tembaga, mereka juga menempati ruang lebih sedikit dengan kabel dengan kapasitas informasi yang sama dan dapat lebih mudah diproduksi dan dipasang.
e. Biaya Bahan. Kabel serat optik lebih murah daripada kabel tembaga, yang secara drastis dapat mengurangi biaya pemasangan kabel baru atau pada saat merawat kabel lama.

2. Kekurangan Fiber Optik
Fiber optik juga terdapat kelemahan yang perlu dipertimbangkan dalam pemakaiannya di antaranya,
a. Tidak bisa Dilipat dalam radius kecil. Fiber Optik dapat dengan mudah dipatahkan atau kehilangan transmisi apabila dililitkan dalam radius kecil (beberapa sentimeter). Namun hal ini biasanya diatasi dengan membungkus serat optik dalam sarung atau jacket plastic sehingga mempersulit penekukan kabel serat ini ke dalam radius kecil.
b. Sangat Rentan terhadap Kerusakan. Fiber atau serat optik membutuhkan perlindungan lebih banyak di sekitar kabel dibandingkan dengan tembaga. Ukuran kabel serat optik sangat kabel kecil dan padat sehingga sangat rentan terpotong atau rusak selama instalasi atau kegiatan konstruksi. Jadi, apabila memilih kabel serat optik sebagai media transmisi, maka diperlukan kegiatan khusus untuk mengatasi pemulihan dan pencadangannya.
c. Biaya Instalasi yang Tinggi. Fiber atau Serat optik lebih mahal untuk dipasang dan harus dipasang oleh spesialis yang telah dilatih dengan terampil. Fiber Optik pada dasarnya tidak sekuat kabel tembaga sehingga pemasangannya harus sangat hati-hati dan teliti. Di samping itu, diperlukan alat uji khusus untuk instalasi serat optik. 

Dari berbagai sumber

Download