Fiber Optik (Fiber Optic) adalah sebuah kabel terbuat dari kaca atau plastik yang digunakan untuk mentransmisikan sinyal cahaya dari sumber ke tempat tujuan. Cahaya yang terdapat dalam fiber optik sulit keluar karena indeks bias kaca lebih besar dibandingkan indeks bias udara. Sumber cahaya yang digunakan adalah laser, karena laser mempunyai spektrum yang sangat sempit. Kecepatan transmisi fiber optik sangat tinggi sehingga sangat bagus digunakan sebagai media komunikasi.
Fiber optik umumnya digunakan dalam sistem telekomunikasi serta dalam pencahayaan, sensor, dan optik pencitraan. Fiber optik terdiri dari 2 bagian, yaitu cladding dan core. Cladding adalah selubung dari core. Cladding mempunyai indeks bias lebih rendah dari pada core akan memantulkan kembali cahaya yang mengarah keluar dari core kembali kedalam core lagi. Efisiensi dari fiber optik ditentukan oleh kemurnian dari bahan penyusun gelas. Semakin murni bahan gelas tersebut maka akan semakin sedikit cahaya yang diserap oleh fiber optik. Fiber optik sangat halus sehingga jika tertusuk olehnya akan sampai ke pembuluh darah. Hal ini tentunya akan mengganggu peradaran darah di tubuh kita. Oleh karena itu, perlu berhati-hati agar jangan sampai fiber optik melukai anggota tubuh kita.
Fiber optik terbagi menjadi 3 tipe:
1. Single mode :
yaitu fiber optik dengan core yang sangat kecil, diameternya mendekati panjang gelombang sehingga cahaya yang masuk ke dalamnya tidak dipantul-pantulkan ke dinding cladding.
2. Graded-index mutlimode:
yaitu fiber optik dengan diameter core yang besar dan mempunyai cladding yang bertingkat indeks biasnya sehingga dapat menambah bandwidth jika dibandingkan dengan Step-index multimode.
3. Step-index multimode:
yaitu fiber optik berdiameter core agak besar yang membuat laser di dalamnya akan dipantul-pantulkan ke dinding cladding yang dapat menyebabkan berkurangnya bandwidth dari fiber optik jenis ini. Pemanfaatan fiber optik pada sistem komunikasi data akan memberikan nilai plus dari suatu teknologi handal yang berkapasitas kanal besar, kecepatan tinggi, penerimaan data yang lebih akurat, dapat dipercaya dan terjamin kerahasiaannya.
KEKURANGAN DAN KELEBIHAN FIBER OPTIC
Kelebihan :
1. Kecepatan laju data sangat tinggi bisa mencapai 1000 mbps.
2. Mampu mengirimkan sinyal lebih jauh tanpa harus menggunakan alat penguat sinyal.
3. Material kabel lebih awet dan tahan terhadap gangguan kondisi lingkungan seperti panas dan kelembaban udara. 4. Kekebalan terhadap gangguan gelombang elektromagnetik dan radio, karena tidak membawa arus listrik sama sekali.
5. Memiliki bandwidth yang cukup besar yaitu bisa mencapai 1 GB persecond.
6. Tidak berkarat dan tidak mudah terbakar, karena materialnya merupakan serat kaca dan bukan termasuk konduktor.
7. Proses instalasi lebih mudah karena lebih fleksibel dan ukurannya pun lebih kecil.
Kekurangan :
1. Proses instalasi cukup mahal dibandingkan instalasi jenis kabel yang lain, karena memerlukan alat khusus dan perangkat elektronik yang cukup mahal.
2. Diperlukan teknisi khusus dalam menangani kerusakan karena harus mengerti menggunakan alat-alat khusus untuk fiber optik, dengan demikian diperlukan penambahan biaya.
3. Kemungkinan masih adanya loss data pada jarak yang sangat jauh, sehingga diperlukan repeater untuk mengurangi terjadinya loss.
4. Instalasi dan Maintenance menggunakan tenaga yang ahli.
5. Kabel fiber optik menggunakan gelombang cahaya untuk mentransmisikan data, maka kabel jaringan jenis ini tidak dapat diinstal dalam jalur yang berbelok secara tajam atau menyudut.
Dasar Dasar Fiber Optik
Secara umum, kabel fiber optik itu terdiri atas 3 bagian dimana masing masing bagian mempunyai peranan dan fungsi masing masing.
1. Core atau disebut juga inti, berfungsi untuk menentukan cahaya merambat dari satu sisi ke sisi lainnya.
- Terbuat dari Bahan kuarsa dengan kualitas yang sangat tinggi.
- Core merupakan bagian utama dari serat optik karena perambatan cahaya terjadi pada bagian ini.
- Memiliki diameter 10mm – 50 mm. Ukuran core sangat mempengaruhi karakteristik fiber optik.
2. Cladding (lapisan) berfungsi sebagai kaca untuk memantulkan cahaya agar dapat merambat ke ujungnya.
- Bagian ini terbuat dari bahan gelas dengan indeks bias lebih kecil dari core.
- Merupakan selubung dari core.
- Hubungan indeks bias antara core dan cladding dapat mempengaruhi perambatan cahaya pada core tersebut.
- Bagian coating ini terbuat dari bahan plastik yang berfungsi untuk melindungi serat optik dari kerusakan.
3. Coating (jaket) berfungsi sebagai pelindung mekanis dan tempat kode warna.
Jenis – Jenis Kabel Fiber Optik
Ada dua jenis kabel fiber optik, yang masing-masing memiliki aplikasi berbeda. yang pertama adalah kabel fiber optik multimode (MM), yang memiliki inti besar dan memungkinkan beberapa jalur melalui fiber, dan yanag kedua kabel fiber optik mode tunggal (SM), yang hanya memiliki satu jalur, melalui core/inti yang jauh lebih kecil.
Multimode Fiber Optik (MMF)
Kabel fiber optik multimode memungkinkan beberapa mode cahaya untuk melewati inti besar, yang pada gilirannya meningkatkan jumlah pantulan saat cahaya melewati. Keuntungan dari jenis serat ini adalah transceiver berbiaya lebih rendah dapat digunakan, tetapi juga memperkenalkan banyak dispersi dan atenuasi. Singkatnya, itu berarti bahwa ukuran inti meninggalkan begitu banyak ruang bagi cahaya untuk memantul saat mengirimkan serat sehingga kualitas sinyal menurun dengan cepat. Itu juga tidak dapat diperkuat, yang berarti hanya cocok untuk jarak pendek, di mana solusi berbiaya rendah diperlukan. Untuk jarak lebih dari 200-300 meter, serat multimode tidak cocok. Paling sering ditemukan di mana jarak pendek inilah yang diperlukan, seperti di dalam pusat data. Contohnya adalah fiber OM4, yang mampu menangani sinyal lalu lintas 10 dan 100G hingga 100 meter.
Ada dua jenis fiber multimode:
a. Gradient-Index Fiber Multimode
Ini adalah jenis serat multimode yang lebih umum digunakan saat ini. Dengan serat multimode indeks gradien, cahaya yang bergerak dekat sumbu bergerak lebih lambat daripada cahaya di dekat cladding, yang menghasilkan pengelompokan sinar cahaya yang lebih baik. Indeks bias, kemudian, berkurang secara bertahap dari poros tengah menuju cladding.
b. Step-Index Fiber Multimode
Dalam jenis fiber multimode, cahaya bergerak dalam berbagai zigzag dan rute langsung, memantul dari cladding. Hasilnya adalah “mode” cahaya yang berbeda tiba pada waktu yang berbeda di ujung fiber. Ketika berbagai mode mulai menyebar, sinyal kehilangan sebagian bentuknya.
Single-mode Fiber Optik
Single-mode Fiber Optik memiliki core/inti lebih kecil dari fiber multimode, dan hanya memungkinkan satu mode cahaya untuk bergerak. Karena ada lebih sedikit pantulan cahaya jenis kabel optik single-mode memiliki pelemahan sinyal terendah, dan cahayanya dapat bergerak lebih jauh. Ini berinteraksi dengan optik single-mode, yang menggunakan laser sebagai sumber cahaya, mengirimkan panjang gelombang tunggal dalam garis lurus ke bawah fiber. Ia masih memiliki cladding dengan ukuran 125μm yang sama dengan serat multimode, tetapi intinya biasanya 9μm, bukan 50μm atau lebih SerSingle-mode Fiber Optikl memiliki bandwidth yang lebih tinggi dan merupakan jenis serat yang paling cocok untuk jaringan jarak jauh. Itu juga datang dalam beberapa jenis, dioptimalkan untuk berbagai daerah. Jenis pertama adalah Non-dispersion-shifted fiber dan yang kedua Dispersionshifted fiber. Ukuran serat optik biasa disebut dengan diameter luar yang terdiri dari core, cladding dan coating. Contoh: 50/125/250 menunjukkan kabel fiber optik dengan core 50 mikron, cladding 125 mikron, dan coating 250 mikron. Coating selalu di kupas saat ingin menghubungkan fiber. Satu mikron (μm) sama dengan sepersejuta meter. 25 mikron sama dengan 0,0025 cm. (Selembar kertas sekitar 25 mikron tebal).
Prinsip Kerja Fiber Optik
1. Sinyal awal atau source dengan bentuk sinyal listrik pada transmitter akan diubah oleh dioda/laser dioda (Tranducer Optoelektronik) hingga menjadi sebuah sinyal elektris kembali.
2. Gelombang cahaya yang selanjutnya akan ditransmisikan lewat kabel fiber optik menuju ke penerima atau receiver yang ada di ujung lainnya dari fiber optik.
3. Pada penerima atau receiver dimana sinyal optik akan diubah oleh photo diode (Tranducer Optoelektronik) hingga menjadi sebuah sinyal elektris kembali. Pada perjalanan sebuah sinyal optik yang berasal dari transmitter akan menuju ke receiver hingga terjadi suatu redaman cahaya sepanjang kabel optik, konektorkonektor dan sambungan-sambungan sebuah kabel pada perangkatnya. Oleh karena itu, apabila jarak transmisinya sudah jauh, ini bertanda beberapa repeater akan berfungsi untuk mengkuatkan gelombang cahaya yang akan mengalami redaman di sepanjang perjalanannya.
Arsitektur Jaringan Lokal Akses Fiber optic
ada dua tipe arsitektur jaringan akses fiber optik yaitu arsitektur jaringan aktif dan arsitektur jaringan pasif. arsitektur jaringan aktif mengacu pada konfigurasi point to point kabel optic atau konfigurasi start point to multipoint Sedangkan untuk arsitektur jaringan pasif berbasis passive optical network saat ini dari 2 tipe arsitektur jaringan fiber optik diatas yang paling dominan digunakan ialah arsitektur jaringan pasif salah satunya PT Telekomunikasi Indonesia, menggunakan jaringan pasif guna mendukung implementasi teknologi fttx.
a. Kabel fiber optic teknologi fttx ialah suatu format penghantar isyarat optik dari pusat penyedia Ke kawasan pengguna dengan menggunakan serat optik sebagai medium penghantar kemunculan teknologi ini sebagai akibat dari dorongan keinginan masyarakat atau pelanggan untuk mendapatkan layanan yang dikenal dengan istilah triple Play service, yaitu layanan akan akses internet yang cepat suara jaringan telepon dan video TV dalam satu infrastruktur pada unit pelanggan.
b. Jaringan Kabel fiber optic
1. Fiber to the home (FTTH) penempatan perangkat pada teknologi ftth diantaranya ialah PON OLT dipasang decentral office. Sementara itu, splitter dipasang diluar bangunan, di dinding atau cabinet outdor apabila Gedung bertingkat sebuat splitter dapat digunakan untuk melayani bebrapa tingkat sekaligus. namun pada umumnya l akan dipasang di tengah-tengah area layanan untuk menghemat penggunaan fiber optic. sementara itu letak NU yang membedakan dengan teknologi fttx lainnya disetting di rumah-rumah pelanggan Dan langsung dihubungkan ke pesawat pelanggan melalui kabel tembaga indoor atau IKR di dalam rumah. orde nya dapat mencapai puluhan meter menyesuaikan dengan dimensi rumah pelanggan. sedangkan bandwidth yang disediakan per pelanggan berkisar 1 sampai 100 mbps.
2. Fiber to the office (FTTO) Aplikasi FTTO ini mirip dengan implementasi FTTH, hanya saja jarang ONU dengan prangkat pelanggan pada FTTO dapat mencapai 50meter.
3. Fiber to the Buiding (FTTB) STTB merupakan PON OLT sama dengaseperti ftth yaitu pada central office, baseman atau ruang prangkat jika diinstall digedung. Splitter terpasang didalam Gedung untuk melayanni beberapa lantai sekaligus. Sedangkan ONU terpasang di tiap lantai tergantung jumlah planggan serta efektifitas layanan. Pada FTTB, interface yang dibutuhkan ONU antara lain POTS, FE/GE, E1, ADSL/ADSL2+,VDSL2, dan SHDL. Untuk besaran bandwith yang disediakan ialah setiap terminal menggunakan rasio pembagi bandwith, umumnya antara 50- 100Mbps untuk setiap pelanggan.
4. Fiber to the Curb (FTTC) PON OLT pada FTTC juga dipasang pada central office, sama seperti FTTH/FTTO ataupun FTTB. Adapun splitter terpasang di luar gedung. ONU tersetting di basement atau curb, ataupun terpasang di tiang atau outdoor cabinet untuk melayani pelanggan perumahan. Sama seperti teknologi FTTx lainnya, ONU FTTC membutuhkan interface berupa POTS, FE/GE, E1, ADSL/NADSL2/ ADSL2+, VDSL dan SHDSL. Menggunakan rasio pembagi bandwidth di setiap terminal, FTTC mampu menyediakan bandwidth berkapasitas antara 100 Kbps100 Mbps untuk setiap pelanggan.
