FIBER OPTIK

Fiber Optik

Fiber optik adalah sebuah kaca murni yang panjang dan tipis serta berdiameter sebesar rambut  manusia. Dan dalam pengunaannya beberapa fiber optik dijadikan satu dalam sebuah tempat yang  dinamakan kabel optik dan digunakan untuk mengantarkan data digital yang berupa sinar dalam jarak yang sangat jauh.

Kira-kira lebih dari 20 tahun yang lalu, kabel serat optik (Fiber Optic) telah mengambil alih dan  mengubah wajah teknologi industri telepon jarak jauh maupun industri automasi dengan pengontrolan jarak jauh. Serat optik juga memberikan peranan besar membuat Internet dapat digunakan di seluruh dunia.  Ketika serat optik menggantikan tembaga (copper) sebagai long distance calls maupun internet  traffic yang secara tidak langsung berdampak pada penurunan biaya produksi. Untuk memahami  bagaimana sebuah kabel serat optik bekerja, sebagai contoh coba bayangkan sebuah sedotan plastik  atau pipa plastik panjang fleksible berukuran besar. Bayangkan pipa tersebut mempunyai panjang seratus meter dan anda melihat kedalam dari salah satu sisi pipa. Seratus meter di sebelah sana  seorang teman menghidupkan lampu senter dan diarahkan kedalam pipa. dikarenakan bagian dalam  pipa terbuat dari bahan kaca sempurna, maka cahaya senter akan di refleksikan pada sisi yang lain  meskipun bentuk pipa bengkok atau terpilin masih dapat terlihatpantulan cahaya tersebut pada sisi  ujungnya.

 Jika misalnya seorang teman anda menyalakan cahaya senter hidup dan mati seperti kode  morse, maka anda dan teman anda dapat berkomunikasi melalui pipa tersebut. Seperti itulah prinsip  dasar dari serat optik atau yang biasa dikenal dengan nama fiber optic cable.

·         Core adalah kaca tipis yang merupakan bagian inti dari fiber optik yang dimana pengiriman sinar dilakukan.

·         Cladding adalah materi yang mengelilingi inti yang berfungsi memantulkan sinar kembali ke dalam inti(core).

·         Buffer Coating adalah plastic pelapis yang melindungi fiber dari kerusakan.

Jenis Fiber Optik

1.    Single-mode fibers

Mempunyai inti yang kecil (berdiameter 0.00035 inch atau 9 micron) dan berfungsi  mengirimkan sinar laser inframerah (panjang gelombang 1300-1550 nanometer) .

2.    Multi-mode fibers

Mempunyai inti yang lebih besar(berdiameter 0.0025 inch atau 62.5 micron) dan  berfungsi mengirimkan sinar laser inframerah (panjang gelombang 850-1300  nanometer).

Cara Kerja Fiber Optik

Sebuah kabel fiber optik terbuat dari serat kaca murni, sehingga meskipun kabel  mempunyai panjang sampai beratus2 meter, cahaya masih dapat dipancarkan dari ujung  ke ujung lainnya. Helai serat kaca tersebut didesain sangat halus,ketebalannya kira-kira  sama dengan tebal rambut manusia. Helai serat kaca dilapisi oleh 2 lapisan plastik (2 layers plastic coating) dengan melapisi serat kaca dengan plastik, akan didapatkan  equivalen sebuah cermin disekitar serat kaca.

Cermin ini menghasilkan total internal reflection (refleksi total pada bagian dalam serat  kaca). Sama seperti jika kita berada pada ruangan gelap dengan sebuah jendela kaca, kemudian anda mengarahkan cahaya senter 90 derajat tegak lurus dengan kaca , maka cahaya senter akan tembus ke luar ruangan. Akan tetapi jika cahaya senter tersebut diarahkan (ke jendela berkaca) dengan sudut yang rendah (hampir paralel dengan  cahaya aslinya), maka kaca tersebut akan berfungsi menjadi cermin yg akan  memantulkan cahaya senter ke dalam ruangan. demikian pada serat optik, cahaya  berjalan melalui serat kaca pada sudut yang rendah.

Untuk mengirimkan percakapan2 telepon melalui serat optik, suara analog di rubah menjadi sinyal digital. Sebuah laser transmitter pada salah satu ujung kabel on/off untuk mengirimkan setiap bit sinyal. System fiber optik Modern dengan single laser bisa mentransmitkan jutaan bit/second. Atau bisa dikatakan laser transmitter on dan off  jutaan kali /second.  System terbaru laser transmitter dapat mentransmitkan warna2 yang berbeda untuk  mengirimkan beragam sinyal digital dalam fiber optik yang sama.

Kabel fiber optik modern dapat membawa sinyal digital dengan jarak kurang lebih 60 mil (sekitar 100 Km).  Pada jalur distribusi jarak jauh biasanya terdapat peralatan tambahan (equipment hut) setiap 40-60 mil,yang  berfungsi pick-up equipment yang akan menampung, menguatkan sinyal, dan kemudian me- retransmit-kan  sinyal ke equipment selanjutnya.

 Keuntungan Fiber Optik

·         Murah : jika dibandingkan dengan kabel tembaga dalam panjang yang sama.

·         Lebih tipis: mempunyai diameter yang lebih kecil daripada kabel tembaga.

·         Kapasitas lebih besar.

·         Sinyal degradasi lebih kecil.

·         Tidak mudah terbakar : tidak mengalirkan listrik.

·         Fleksibel.

·         Sinyal digital.

Bagaimana Fiber Optik Dibuat

Making a preform glass cylinder

Proses ini disebut modified chemical vapor deposition (MCVD).  Silikon dan germanium bereaksi dengan oksigen membentuk SiO2 dan GeO2.  SiO2 dan GeO2 menyatu dan membentuk kaca.  Proses ini dilakukan secara otomatis dan membutuhkan waktu beberapa jam.

Drawing the fiber from the preform

Setelah proses pertama selesai preform dimasukkan kedalam fiber drawing tower. Kemudian dipanaskan 1900-2200 derajat celcius sampai meleleh.  Lelehan tersebut jatuh melewati laser mikrometer sehingga preform membentuk  benang.

Dilakukan proses coating dan UV Curing.

Testing the Finished Optical Fiber

Tensile strength: harus mampu menahan 100.000 lb/inch2 atau lebih.  Refractive index profile : menghitung layar untuk pemantulan optik.  Fiber geometry : diameter Core, dimensi cladding, diameter cloating adalah seragam.  Attenuation : menghitung kekuatan sinyal dari berbagai panjang gelombang dan jarak.

Information carrying capacity : bandwith

Chromatic dispersion : penyebaran berbagai panjang gelombang sinar melalui core.

Operating temperature

Kabel Optik Yang Sering Digunakan