Instalasi-LAN : Fiber Optik

Serat optik adalah saluran transmisi atau sejenis kabel yang terbuat dari kaca atau plastik yang sangat halus dan lebih kecil dari sehelai rambut, dan dapat digunakan untuk mentransmisikan sinyal cahaya dari suatu tempat ke tempat lain. Sumber cahaya yang digunakan biasanya adalah laser atau LED. Kabel ini berdiameter lebih kurang 120 mikrometer.

Cara Kerja Sistem Serat Optik

Pada dasarnya serat optik merupakan suatu kesatuan yang terdiri dari komponen-komponen pendukung yang membentuk suatu sistem. Hal ini dikarenakan informasi (data) yang akan ditransmisikan dalam serat optik berupa cahaya, sehingga sebelum informasi disalurkan terlebih dahulu informasi tersebut diubah bentuknya menjadi cahaya.
Pada umumnya sistem transmisi serat optik terdiri tiga bagian yaitu dari sumber cahaya, media transmisi dan detektor. Sumber cahaya adalah bagian dari sistem yang mengubah sinyal listrik menjadi sinyal cahaya yang sesuai. Tugas ini biasanya dilakukan oleh LED (Light Emitting Diode) atau bisa juga menggunakan dioda laser, yaitu dioda yang dapat memancarkan sinar laser. Media transmisi dijalankan oleh serat optik. Sebagai detektor digunakan photo-diode yaitu dioda yang dapat menyerap cahaya dan mengubahnya menjadi sinyal listrik yang sesuai. Penyaluran data melalui serat optik dapat digambarkan sebagai berikut: data berupa sinyal listrik diubah menjadi cahaya yang sesuai oleh LED sebagai sumber cahaya, kemudian cahaya berisi data tadi merambat di dalam serat optik sebagai media transmisi menuju ke penerima berupa photodioda sebagai detektor dan mengubah cahaya menjadi sinyal listrik yang sesuai.

Keuntungan FO

Dalam penggunaan serat optik ini, terdapat beberapa keuntungan antara lain :

1.Lebar jalur besar dan kemampuan dalam membawa banyak data, dapat memuat kapasitas informasi yang sangat besar dengan kecepatan transmisi mencapai gigabit-per detik dan menghantarkan informasi jarak jauh tanpa pengulangan
2.Biaya pemasangan dan pengoperasian yang rendah serta tingkat keamanan yang lebih tinggi
3.Ukuran kecil dan ringan, sehingga hemat pemakaian ruang
4.Imun, kekebalan terhadap gangguan elektromagnetik dan gangguan gelombang radio
5.Non-Penghantar, tidak ada tenaga listrik dan percikan api
6.Tidak berkarat

Kerugian FO

1.Biaya yang mahal untuk peralatannya.
2.Perlu konversi data listrik ke Cahaya dan sebaliknya yang rumit.
3.Perlu peralatan khusus dalam prosedur pemakaian dan pemasangannya.
4.Untuk perbaikan yang kompleks perlu tenaga yang ahli di bidang ini.
5.Selain merupakan keuntungan, sifatnya yang tidak menghantarkan listrik juga merupakan kelemahannya, karena musti memerlukan alat pembangkit listrik eksternal.
6.Bisa menyerap hidrogen yang bisa menyebabkan loss data.

Tipe/Jenis FO

a. Singlemode
Jenis fiber optik yang memiliki fiber tunggal dengan diamater antara 8.3 - 10 mikron yang mempunyai transmisi satu mode. Singlemode dengan garis tengah (diameter) sempit hanya dapat menyebarkan antara 1310 – 1550 nano meter. Singlemode dapat mentransmisikan di atas rata-rata dan 50 kali lipat jarak dibandingkan multimode. Fiber singlemode memiliki core lebih kecil dibandingkan multimode. Core kecil tersebut dan gelombang cahaya tunggal dapat mengurangi distorsi yang diakibatkan overlap cahaya, penyediaan sedikit sinyal atenuasi dan kecepatan transmisi yang tinggi.

Secara garis besar tipe fiber optik ini memiliki ciri-ciri sebagai berikut:

Diameter core lebih kecil dibandingkan diameter cladding.
Digunakan untuk transmisi jarak jauh, bisa mencapi 120 km, band frekuensi lebar, dan penyusutan transmisi sangat kecil.

b. Grade-index multimode
Berisi sebuah core dimana refraksi indeks mengurangi secara perlahan -lahan dari poros pusat ke luar cladding. Refraksi indeks tertinggi pada pusat membuat cahaya bergerak lebih perlahan pada porosnya dibandingkan cahaya yang lebih dekat dengan cladding. Alur yang dipendekkan dan kecepatan yang tinggi mengijinkan cahaya di bagian luar untuk sampai ke penerima pada waktu yang sama secara perlahan tetapi cahaya lurus langsung melalui inti core. Hasilnya sinyal digital mengalami distorsi yang sedikit.

Ciri-ciri tipe fiber optik jenis ini adalah:

Diameter corenya antara 30 mm – 60 mm sedangkan diameter claddingnya 100 mm – 150 mm
Merupakan penggabungan fiber single mode dan fiber multimode step index
Biasanya untuk jarak transmisi 10 – 20 km à pentransmisian informasi jarak menengah seperti pada LAN

c. Step-index multimode
Berisi sebuah core besar dengan diameter lebih dari 100 mikron. Hasilnya, beberapa cahaya membuat sinyal digital melewati rute utama (direct route), sedangkan yang lainnya berliku-liku (zig zag) ketika sinar tersebut memantul cladding. Alternatif jalan kecil ini menyebabkan pengelompokan cahaya yang berbeda yang dikenal sebagai sebuah mode, tiba secara terpisah pada sebuah titik penerima. Kebutuhan untuk meninggalkan jarak antar sinyal untuk mencegah overlap batas bandwith adalah jumlah informasi yang dapat dikirim ke titik penerima. Sebagai konsekuensinya, fiber optik tipe ini lebih cocok untuk jarak yang pendek/singkat.

Ciri-ciri tipe fiber optik jenis ini adalah:

Ukuran intinya berkisar 50 mm – 125 mm dengan diameter cladding 125 mm – 500 mm
Diameter core yang besar digunakan agar penyambungan kabel lebih mudah
Hanya baik digunakan untuk data atau informasi dengan kecepatan rendah dan untuk jarak yang relatif dekat.

Komponen FO

Secara garis besar kabel serat optik terdiri dari 2 bagian utama, yaitu cladding dan core. Cladding adalah selubung dari inti (core). Cladding mempunyai indek bias lebih rendah dari pada core akan memantulkan kembali cahaya yang mengarah keluar dari core kembali kedalam core lagi.

Bagian-bagian serat optik jenis single mode

Dalam aplikasinya serat optik biasanya diselubungi oleh lapisan resin yang disebut dengan jacket, biasanya berbahan plastik. Lapisan ini dapat menambah kekuatan untuk kabel serat optik, walaupun tidak memberikan peningkatan terhadap sifat gelombang pandu optik pada kabel tersebut. Namun lapisan resin ini dapat menyerap cahaya dan mencegah kemungkinan terjadinya kebocoran cahaya yang keluar dari selubung inti. Serta hal ini dapat juga mengurangi cakap silang (cross talk) yang mungkin terjadi

Konektor

Pada kabel serat optik, sambungan ujung terminal atau disebut juga konektor, biasanya memiliki tipe standar seperti berikut:

FC (Fiber Connector): digunakan untuk kabel single mode dengan akurasi yang sangat tinggi dalam menghubungkan kabel dengan transmitter maupun receiver. Konektor ini menggunakan sistem drat ulir dengan posisi yang dapat diatur, sehingga ketika dipasangkan ke perangkat lain, akurasinya tidak akan mudah berubah.
SC (Subsciber Connector): digunakan untuk kabel single mode, dengan sistem dicabut-pasang. Konektor ini tidak terlalu mahal, simpel, dan dapat diatur secara manual serta akurasinya baik bila dipasangkan ke perangkat lain.
ST (Straight Tip): bentuknya seperti bayonet berkunci hampir mirip dengan konektor BNC. Sangat umum digunakan baik untuk kabel multi mode maupun single mode. Sangat mudah digunakan baik dipasang maupun dicabut.
Biconic: Salah satu konektor yang kali pertama muncul dalam komunikasi fiber optik. Saat ini sangat jarang digunakan.
D4: konektor ini hampir mirip dengan FC hanya berbeda ukurannya saja. Perbedaannya sekitar 2 mm pada bagian ferrule-nya.
SMA: konektor ini merupakan pendahulu dari konektor ST yang sama-sama menggunakan penutup dan pelindung. Namun seiring dengan berkembangnya ST konektor, maka konektor ini sudah tidak berkembang lagi penggunaannya.
E200

Selanjutnya jenis-jenis konektor tipe kecil:

LC
SMU
SC-DC

Faktor yang mempengaruhi kinerja FO
Ada 2 (dua) faktor yang mempengaruhi kinerja serat optik, yang menjadi
dasar analisis kinerja keseluruhan sistem dan landasan pertimbangan bagi
pembangunan suatu sistem komunikasi serat optik. Faktor-faktor tersebut yaitu
redaman dan dispersi.

1. Redaman diusahakan serendah mungkin, sehingga daya pengirim tetap cukup
sampai ke penerima (biasanya faktor cadangan daya sudah termasuk
diperhitungkan). Redaman pada kabel optik, disebabkan oleh :

-Hamburan Rayleigh (scater) dan hamburan akibat fluktuasi konsentrasi dopan
serat optik. Hamburan Rayleigh (sesuai dengan nama penemunya) merupakan
hamburan yang dominan menyebabkan redaman pada serat optik (75%).

-Absorption atau penyerapan akibat ketidaksempurnaan proses pembuatan serat dan penyerapan ion hydrogen.

-Titik-titik sambungan (fusion maupun mechanical splice, konektor, dan lain sebagainya)

-Bending, baik yang sifatnya mikro akibat ketidaksempurnaan core dan makro bending yang disebabkan oleh kondisi tertentu di lapangan sehingga kabel optik mengalami tekukan yang cukup tajam.

-Radiasi nuklir yang menyebabkan dampak permanen

2. Dispersi, pelebaran pulsa saat melewati serat optik akibat material maupun mode perambatannya dalam serat optik, diusahakan sekecil mungkin. Pada serat optik single mode, faktor dispersi ini lebih kecil dari pada multi mode.

Cara instalasi kabel FO dalam laut

ini kapal instalasi kabel laut