9.1. Pendahuluan Gambar 5.1. Step indeks multi mode fiber
Kemajuan di bidang teknologi sangat pesat. Demikian pula kebutuhan trafik yang terus meningkat dan permintaan dari pemakai jasa telekomunikasi terus bertambah baik dalam segi kualitas (mutu) maupun pada segi kuantitas dalam arti sistem komunikasi tersebut dapat menyalurkan informasi sebanyak mungkin dalam waktu bersamaan.
Hal-hal tersebut di atas mendorong pemikiran dan perencanaan untuk dapat menyediakan suatu sistem komunikasi yang lebih tinggi kualitasnya disamping penggunaan sistem komunikasi yang sudah ada baik yang menggunakan media transmisi phisik maupun non phisik (radio).
Sistem komunikasi Fiber optik adalah suatu sistem komunikasi yang menggunakan media transmisi phisik berupa fiber optik yang merupakan salah satu sistem komunikasi yang saat ini mampu mengatasi / memenuhi tantangan-tantangan di atas dan dapat terus dikembangkan untuk berbagai macam komunikasi.
Seiring dengan berkembangnya teknologi telekomunikasi khususnya dengan masuknya teknologi digital ke dalam segala bagian dan fungsi jaringan telekomunikasi maka pertukaran informasi dalam bentuk lain selain suara dan berbagai ragam telekomunikasi menjadi mungkin, sehingga jenis-jenis kemampuan perangkat menjadi berkembang.
Dalam sistem komunikasi saat ini, fiber optik sebagai media transmisi makin banyak digunakan menggantikan saluran transmisi kawat. Hal ini disebabkan banyaknya keuntungan yang didapat dibandingkan dengan saluran kawat. Dengan teknologi yang sudah dikuasai pada saat ini, sistem komunikasi fiber optik masih sedikit lebih mahal dari sistem transmisi kawat atau sistem transmisi radio yang setara, tetapi dengan pertumbuhan teknologi yang sangat cepat sekarang ini, sistem fiber optik dengan cepat akan mampu bersaing dengan sistem-sistem lain dalam harga, dan dengan kelebihan-kelebihan yang lain yang dimiliki oleh fiber optik, makin lama makin banyak sistem lain yang digantikannya.
9.2. Teori Fiber Optik
Fiber optik adalah suatu dielektrik waveguide yang beroperasi pada frekuensi optik atau cahaya. Fiber optik berbentuk silinder dan menyalurkan energi gelombang elektromagnetik dalam bentuk cahaya di dalam permukaannya dan mengarahkan cahaya pada sumbu axisnya. Hal-hal yang mempengaruhi transmisi dengan waveguide ditentukan oleh karakteristik bahannya, yang merupakan faktor penting dalam penyaluran suatu sinyal sepanjang fiber optik.
9.3. Struktur Fiber
Stuktur fiber optik biasanya terdiri atas 3 bagian, yaitu :
(a) Bagian yang paling utama dinamakan inti (core)
Gelombang cahaya yang dikirim akan merambat dan mempunyai indeks bias lebih besar dari lapisan kedua, dan terbuat dari kaca. Inti (core) mempunyai diameter yang bervariasi antara 5 – 50 micro meter tergantung jenis serat optiknya.
(b) Bagian kedua dinamakan lapisan selimut / selubung (cladding )
Bagian ini mengelilingi bagian inti dan mempunyai indeks bias lebih kecil dibanding dengan bagian inti, dan terbuat dari kaca.
(c) Bagian ketiga dinamakan jacket (coating)
Bagian ini merupakan pelindung lapisan inti dan selimut yang terbuat dari bahan plastik elastik.
Struktur dari fiber optik ini dapat diperlihatkan berikut ini :
9.4. Jenis-jenis Fiber Optik
Fiber ini disebut ”Step Indeks” karena indeks bias berubah secara drastis dari skulit ke inti fiber. Pada selubung fiber mempunyai indeks bias yang lebih rendah dari pada indeks bias inti fiber, akibatnya semua sinar yang memiliki sudut datang lebih besar dari sudut kritis akan dipantulkan oleh lapisan kulit fiber.
Pada fiber optik jenis ini dapat memuat beberapa sinar dengan panjang gelombang yang berbeda sehingga dapat memuat lebih banyak sinyal informasi.
Cahaya yang merambat pada step indeks fiber tergantung pada sudut relatif dari sumbu, karena itu mode dengan pulsa yang berbeda akan datang pada ujung fiber pada waktu yang berbeda dari pelebaran pulsa dimana sinyal digital dengan bit rate terbatas akan ditransmisikan.
Fiber optik jenis ini mempunyai diameter inti sebesar 50 micro meter dan diameter selubung sebesar 125 micro meter. Indeks bias inti besarnya tetap/sama pada seluruh inti sebesar n1 sehingga perbedaan indeks bias antara inti dan selubungnya selalu tetap.
Profil indeks bias fiber optik jenis ini terlihat seperti gambar di bawah ini.
Gambar 5.2. Multi mode Step Indeks
Dalam single mode fiber hanya terjadi satu jenis mode perambatan berkas cahaya saja, sehingga tidak akan terjadi pelebaran pulsa di tingkat ouputnya. Karena diameternya terlalu kecil (9 micro meter) maka akan sedikit menyulitkan dalam proses penyambungan. Disamping itu diperlukan sumber optik yang mempunyai spektrum yang sangat sempit untuk mengusahakan efisiensi kopling yang tinggi dari sumber optik ke inti fiber optik tersebut.
Karena tidak terjadi dispersi (pelebaran) pulsa maka fiber optik jenis ini akan mampu mentransmisikan informasi dengan bandwith yang besar.
(3) Grade Indeks multi mode Fiber.
Fiber ini disebut ”Grade indeks” karena terdapat perubahan dalam indeks bias, dimana besarnya indeks bias inti mengecil ke arah perbatasan inti dengan selubungnya. Dengan menurunya indeks bias inti ke arah batas inti dengan selubung menyebabkan terjadinya pembiasan pada inti sehingga perambatan berkas cahayanya akan melengkung sedangkan kecepatan propagasi antara berkas cahaya yang datang dengan sudut datang yang lebih besar akan lebih cepat dibandingkan dengan berkas cahaya yang datang dengan sudut datang yang lebih kecil.
Jadi walaupun lintasan yang ditempuh mempunyai jarak yang berlainan maka berkas-berkas cahaya yang merambat pada jenis serat optik ini akan mencapai output dalam waktu yang relatif sama sehingga pulsa dioutput hanya mengalami pelebaran pulsa (dispersi) yang lebih kecil bila dibandingkan dengan pelebaran pulsa output yang terjadi pada serat optik jenis multi mode step indeks.
Ada empat macam type yang sering digunakan berdasarkan ITU-T (International telekommunication Union – Telecommunication Standardization sector) yang dahulu dikenal dengan CCITT yaitu :
1) G.652 - Standar Single Mode Fiber
2) G.653 – Dispersion-shifted single mode fiber
3) G.653 – Characteristics of cut-off shifted mode fiber cable
4) G.655 – Dispertion-shifted non zero Dispertion fiber.
Tipe fibre G.652 adalah type fiber yang sering digunakan saat ini dan semua type dari type fiber yang ada sekarang ini menyesuaikan dengan type G.652.
Saat ini Type dari jenis fiber single mode ini dapat digunakan pada STM-1 (155 Mbit/s) untuk mencakup jarak lebih dari 1280 km tanpa menggunakan repeater (Pengulang/penguat) dan pada STM 4 (622 Mbit/s) digunakan untuk jarak lebih dari 160 km dengan memakai amplifier fiber optik. Menurut ITU-T jarak yang dapat dicakup untuk STM 16 adalah sebesar 160 km, tetapi jarak tersebut hanya dapat dicapai dengan menggunakan post amplifier (penguat) optik dan pre-amplifier sedangkan untuk STM 64 jarak yang dapat dicakup adalah sebesar 40 – 80 km.
==> Keuntungan
(1) Mempunyai lebar pita frekuensi (bandwith yang lebar).
Frekuensi pembawa optik bekerja pada daerah frekuensi yang tinggi yaitu sekitar 1013 Hz sampai dengan 1016 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.
(8) Low Cost
(9) Fleksible atau kaku
==> Kerugian
(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.
Download (.doc)
