TUGAS BESAR PTT
Kelompok 7_S1-03-TT-A_SKSO
S1 TEKNIK TELEKOMUNIKASI SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI TELEMATIKA TELKOM PURWOKERTO 2015
1
DAFTAR ISI Daftar isi……………………………………………………………………………………. 1 BAB I : Pendahuluan ……………………………………………………………………... 2 1.1.
Latar Belakang …………………………………………………………… 2
1.2.
Tujuan …………………………………………………………………….. 2
BAB II : Isi Makalah ………………………………………………………………………. 4 A. Pengiriman Optik ……………………………………………………………….. 4 1. Cahaya Pembawa Informasi ………………………………………………. 6 2. Optical Transmitter (Pemancar) …………………………………………… 6 3. Kabel Fiber Optik ……………………………………………………………. 7 4. Optical Regenerator/Amplifier/Repeater ………………………………….. 7 5. Optical Receiver (Penerima) ……………………………………………….. 7 B. Transmisi Optik ………………………………………………………………….. 8 1. Struktur dan Perambatan Serat Optik …………………………………….. 8 2.1. Bagian Fiber Optik ……………………………………………………... 8 2.2. Tipe Fiber Optik ………………………………………………………… 9 2.3. Fiber Optik Berdasarkan Indeks Bias Core ………………………… 10 2.4. Perambatan Cahaya didalam Serat Optik …………………………. 11 2.5. Tinjauan Optik Geomatik …………………………………………….. 12 2.6. Tinjauan Optik Fisik ……………………………………………………14 C. Penerimaan Optik ……………………………………………………………….15 D. Keuntungan dan Kelemahan Optik dibanding Tembaga dan Radio ………17 2.7. Keuntungan …………………………………………………………….17 2.8. Kerugian ………………………………………………………………..18 BAB III : Penutup ………………………………………………………………………….20 3.1. Kesimpulan …………………………………………………………………… 20 3.2. Saran ………………………………………………………………………….. 20 Daftar Pustaka …………………………………………………………………………….21 2
BAB I PENDAHULUAN 1.1.
Latar Belakang
Beberapa tahun ini, perkembangan teknologi fiber optik mengalami peningkatan yang cukup pesat. Teknologi ini tidak hanya digunakan dalam bidang
telekomunikasi
saja,
melainkan
banyak
bidang
yang
telah
menggunakan teknologi ini. Secara umum, kegunaan media transmisi ini adalah menjadi alat dalam berkomunikasi dari satu tempat ke tempat yang lain. Kelebihan dari alat transmisi ini adalah mampu mentransmisikan data yang besar serta yang berkeceptan tinggi. Salah satu yang paling penting dalam dunia telekomunikasi adalah menyediakan media komunikasi dengan baik pelayanannya. Dengan sistem fiber optik maka dapat meminimalisir rugi daya yang terjadi. Hal ini terpengaruh dengan jarak maksimum yang diperbolehkan antara transmiter satu dan yang lainnya. Salah satu yang sering terjadi masalah pada fiber optik adalah karena keadaan kotor pada bagian fibernya. Itu terjadi karena ada zat yang masuk kedalam fiber, mungkin karena pembungkusnya sudah rusak ataupun pada saat pemasangan ada kotoran yang masuk. Dengan adanya transmiter fiber optik ini diharapkan peningkatan kualitas telekomunikasi di indonesia bisa lebih baik lagi, karena dengan memakai fiber optik sangat minimal sekali ada kendala ataupun kerugian yang terjadi.
1.2.
Tujuan
Aplikasi Fiber Optik (FO) dalam kehidupan sehari-hari adalah bertujuan untuk antara lain : 1. Dipakai dalam dunia penyiaran televisi dimana sinyal siaran diubah dalam bentuk digital dan dikirimkan melalui kabel FO yang dipasang pada studio TV. Dengan demikian penggunaan FO sangat efektif karena menghemat tempat penyimpanan kabel dalam gedung studio TV, tahan terhadap gelombang elektromagnetik sehingga informasi aman dan yang terpenting mampu menyimpan sejumlah besar informasi siaran
3
2. Dipakai untuk aplikasi LAN (Local Area Network) yang lebih efektif dan mempunyai kapasitas yang besar terutama untuk sekolah, rumah sakit, kantor. 3. Dipakai dalam teknologi telepon kabel karena FO memungkinkan terbentuknya jaringan yang sangat luas dalam dunia komunikasi dan sistem informasi sehingga peralihan dari kabel tembaga ke FO akan membawa perubahan pada masyarakat dalam mengakses informasi dengan cepat. 4. Dipakai untuk mengembangkan saluran FO bawah airUpaya ini merupakan terobosan baru bagi dunia komunikasi karena memberikan peluang bagi benua lain untuk mendapatkan akses data yang cepat dari suatu tempat yang terpisah oleh samudera. 5. Dipakai
untuk
memperlancar
transmisi
satelit
yang
seringkali
mengalami gangguan dalam penerimaan informasi di permukaan bumi. FO dipakai sebagai relay pada alat-alat komunikasi di bumi yang dapat mengirimkan data dalam jumlah besar dengan cepat. 6. Di dalam dunia kedokteran, kabel FO dipakai untuk operasi dengan menggunakan laser dan juga dipakai sebagai bahan fiberscope, yaitu alat untuk melihat organ-organ pada tubuh manusia tanpa melakukan pembedahan. 7. Sedangkan dalam dunia industri, FO dipakai sebagai sensor yang memonitor struktur fisik material yang berbeda-beda. Dalam hal ini, FO dipasang pada material misalnya pada bahan pesawat terbang bahkan pada bahan pesawat luar angkasa., sehingga sekecil apapun kerusakan material pada perangkat tersebut dapat dideteksi oleh para ilmuwan dari bumi.
4
BAB II ISI MAKALAH A. PENGIRIM OPTIK Pada prinsipnya fiber optik memantulkan dan membiaskan sejumlah cahaya yang merambat di dalamnya. Efisiensi dari serat optik ditentukan oleh kemurnian dari bahan penyusun gelas/kaca. Semakin murni bahan gelas, semakin sedikit cahaya yang diserap oleh fiber optik. Untuk mengirimkan percakapan-percakapan telepon atau internet melalui fiber optik, sinyal analog di rubah menjadi sinyal digital. Sebuah laser transmitter pada salah satu ujung kabel melakukan 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. Sebuah kabel fiber optics terbuat dari serat kaca murni, sehingga meski panjangnya berkilo-kilo 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).
5
Sama halnya ketika kita berada pada ruangan gelap dengan sebuah jendela kaca, kemudian kita 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 kaca jendela 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 pula pada fiber optics, cahaya berjalan melalui serat kaca pada sudut yang rendah.
Reliabilitas dari serat optik dapat ditentukan dengan satuan BER (Bit error rate). Salah satu ujung serat optik diberi masukan data tertentu dan ujung yang lain mengolah data itu. Dengan intensitas laser yang rendah dan dengan panjang serat mencapai beberapa km, maka akan menghasilkan kesalahan. Jumlah kesalahan persatuan waktu tersebut dinamakan BER. Dengan diketahuinya BER maka, Jumlah kesalahan pada serat optik yang sama dengan panjang yang berbeda dapat diperkirakan besarnya. Komponen komponen fiber optik Sebuah sistem komunikasi tentu tidak hanya didukung oleh satu dua komponen atau perangkat saja. Di dalamnya pasti terdapat banyak sekali paduan komponen yang saling bekerja sama satu dengan yang lainnya. 6
Perpaduan dan kerja sama tersebut akan menghasilkan banyak sekali manfaat bagi berlangsungnya transfer informasi. Dengan demikian, jadilah sebuah sistem komunikasi. Di dalamnya terdapat proses modulasi agar sinyal-sinyal informasi yang sebenarnya dapat dimungkinkan dibawa melalui udara. Dan setibanya di lokasi tujuan, proses demodulasi akan terjadi untuk membuka informasi aslinya kembali. Jika berjalan dalam jarak yang jauh maka penguat sinyal pasti dibutuhkan. Proses komunikasi pada sistem fiber optik juga mengalami hal yang sama seperti sistem komunikasi yang lainnya. Lima komponen utama dalam sistem komunikasi fiber optik adalah sebagai berikut: 1. Cahaya pembawa informasi Inilah sumber asal-muasal terjadinya sistem komunikasi fiber optik. Cahaya, komponen alam yang memiliki banyak kelebihan ini dimanfaatkan dengan begitu pintarnya untuk membawa data dengan kecepatan dan bandwidth yang sangat tinggi. Semua kelebihan dari cahaya seakan-akan dimanfaatkan di sini. Cahaya yang berkecepatan tinggi, cahaya yang kebal terhadap gangguan-gangguan, cahaya yang mampu berjalan jauh, semuanya akan Anda rasakan dengan menggunakan media fiber optik ini. 2. Optical Transmitter (Pemancar) Optical transmitter merupakan sebuah komponen yang bertugas untuk mengirimkan sinyal-sinyal cahaya ke dalam media pembawanya. Di dalam komponen ini terjadi proses mengubah sinyal-sinyal elektronik analog maupun digital menjadi sebuah bentuk sinyal-sinyal cahaya. Sinyal inilah yang kemudian bertugas sebagai sinyal korespondensi untuk data Anda. Optical transmitter secara fisik sangat dekat dengan media fiber optic pada penggunaannya. Dan bahkan optical transmitter dilengkapi dengan sebuah lensa yang akan memfokuskan cahaya ke dalam media fiber optik tersebut. Sumber cahaya dari komponen ini bisa bermacam-macam. Sumber cahaya yang biasanya digunakan adalah Light Emitting Dioda (LED) atau solid state laser dioda. Sumber cahaya yang menggunakan LED lebih sedikit mengonsumsi daya daripada laser. Namun sebagai konsekuensinya, sinar yang dipancarkan oleh LED tidak dapat menempuh jarak sejauh laser. 7
3. Kabel Fiber optik Komponen inilah yang merupakan pemeran utama dalam sistem ini. Kabel fiber optik biasanya terdiri dari satu atau lebih fiber optik yang akan bertugas untuk memandu cahaya-cahaya tadi dari lokasi asalnya hingga sampai ke tujuan. Kabel fiber optic secara konstruksi hampir menyerupai kabel listrik, hanya saja ada sedikit tambahan proteksi untuk melindungi transmisi cahaya. Biasanya kabel fiber optic juga bisa disambung, namun dengan proses yang sangat rumit. Proses penyambungan kabel ini sering disebut dengan istilah splicing. 4. Optical regenerator / amplifier / repeater Optical regenerator atau dalam bahasa Indonesianya penguat sinyal cahaya, sebenarnya merupakan komponen yang tidak perlu ada ketika Anda menggunakan media fiber optik dalam jarak dekat saja. Sinyal cahaya yang Anda kirimkan baru akan mengalami degradasi dalam jarak kurang lebih 1 km. Maka dari itu, jika Anda memang bermain dalam jarak jauh, komponen ini menjadi komponen utama juga. Biasanya optical generator disambungkan di tengah-tengah media fiber optik untuk lebih menguatkan sinyal-sinyal yang lemah. 5. Optical receiver (Penerima) Optical receiver memiliki tugas untuk menangkap semua cahaya yang dikirimkan oleh optical transmitter. Setelah cahaya ditangkap dari media fiber optic, maka sinyal ini akan didecode menjadi sinyal-sinyal digital yang tidak lain adalah informasi yang dikirimkan. Setelah di-decode, sinyal listrik digital tadi dikirimkan ke sistem pemrosesnya seperti misalnya ke televisi, ke perangkat komputer, ke telepon, dan banyak lagi perangkat digital lainnya. Biasanya optical receiver ini adalah berupa sensor cahaya seperti photocell atau photodiode yang sangat peka dan sensitif terhadap perubahan cahaya. Perkembangan terkini Sistem terbaru transmitter laser dapat mentransmitkan warna-warna yang berbeda untuk mengirimkan beragam sinyal digital dalam fiber optics yang sama sehingga jumlah data yang dikirim akan semakin besar berkali lipat. 8
B. TRANSMISI OPTIK Tiga dekade belakangan ini, telah dikembangkan sebuah teknologi baru yang menawarkan kecepatan data yang lebih besar sepanjang jarak yang lebih jauh dengan harga yang lebih rendah daripada sistem kawat tembaga. Teknologi baru ini adalah serat optik, serat optik menggunakan cahaya untuk mengirimkan informasi (data). Cahaya yang membawa informasi dapat dipandu melalui serat optik berdasarkan fenomena fisika yang disebut total internal reflection (pemantulan sempurna). Secara tinjauan cahaya sebagai gelombang elektromagnetik, informasi dibawa sebagai kumpulan gelombang-gelombang elektromagnetik terpadu yang disebut mode. Serat optik terbagi menjadi 2 tipe yaitu single mode dan multi mode. Secara umum system komunikasi serat optik terdiri dari : transmitter, serat optik sebagai saluran informasi dan receiver. Pada transmitter terdapat modulator, carrier source dan channel coupler, pada saluran informasi serat optik terdapat repeater dan sambungan sedangkan pada receiver terdapat photo detector, amplifier dan data processing. Sebagai sumber cahaya untuk sistem komunikasi serat optik digunakan LED atau Laser Diode (LD). 1. Struktur dan Perambatan Serat Optik 2.1. Bagian Fiber Optik Fiber optik dibuat dari silikon dan germanium bereaksi dengan oksigen membentuk SiO2 dan GeO2.SiO2 dan GeO2 menyatu dan membentuk kaca Serat optik terdiri dari 3 bagian, yaitu : 1. Core adalah kaca tipis yang merupakan bagian inti dari fiber optik yang dimana pengiriman sinar dilakukan. 2. Cladding adalah materi yang mengelilingi inti yang berfungsi memantulkan sinar kembali ke dalam inti(core). 3. Buffer Coating adalah plastic pelapis yang melindungi fiber dari kerusakan.
Gambar 2.1. Bagian-bagian Fiber Optik
9
Efisiensi dari serat optik ditentukan oleh kemurnian dari bahan penyusun gelas. Semakin murni bahan gelas, semakin sedikit cahaya yang diserap oleh serat optik. 2.2. Tipe Fiber Optik Berdasarkan faktor struktur dan properti sistem transmisi yang sekarang banyak diimplementasikan, teknologi fiber optik terbagi atas dua type yaitu: 1. Single mode fiber optik Single mode fiber optik memiliki banyak arti dalam teknologi fiber optik. Dilihat dari faktor properti sistem transmisinya, single mode adalah sebuah sistem transmisi data berwujud cahaya yang didalamnya hanya terdapat satu buah indeks sinar tanpa terpantul yang merambat sepanjang media tersebut dibentang. Satu buah sinar yang tidak terpantul di dalam media optik tersebut membuat teknologi fiber optik yang satu ini hanya sedikit mengalami gangguan dalam perjalanannya. Itu pun lebih banyak gangguan yang berasal dari luar maupun gangguan fisik saja. Single mode dilihat dari segi strukturalnya merupakan teknologi fiber optik yang bekerja menggunakan inti (core) serat fiber yang berukuran sangat kecil yang diameternya berkisar 8 sampai 10 mikrometer. Single mode dapat membawa data dengan bandwidth yang lebih besar dibandingkan dengan multi mode fiber optiks, tetapi teknologi ini membutuhkan sumber cahaya dengan lebar spektral yang sangat kecil pula dan ini berarti sebuah sistem yang mahal. Single mode dapat membawa data dengan lebih cepat dan 50 kali lebih jauh dibandingkan dengan multi mode.
Gambar 2.2. Single mode fiber optik 2. Multi mode fiber optik Sesuai dengan nama yang disandangnya, teknologi ini memiliki kelebihan dan kekurangan yang diakibatkan dari banyaknya jumlah sinyal 10
cahaya yang berada di dalam media fiber optik-nya. Sinar yang berada di dalamnya sudah pasti lebih dari satu buah. Multi mode fiber optik merupakan teknologi transmisi data melalui media serat optik dengan menggunakan beberapa buah indeks cahaya di dalamya. Cahaya yang dibawanya tersebut akan mengalami pemantulan berkali-kali hingga sampai di tujuan akhirnya. Sinyal cahaya dalam teknologi Multi mode fiber optik dapat dihasilkan hingga 100 mode cahaya. Banyaknya mode yang dapat dihasilkan oleh teknologi ini bergantung dari besar kecilnya ukuran core fiber-nya dan sebuah parameter yang diberi nama Numerical Aperture (NA). Seiring dengan semakin besarnya ukuran core dan membesarnya NA, maka jumlah mode di dalam komunikasi ini juga bertambah. Ukuran core kabel Multi mode secara umum adalah berkisar antara 50 sampai dengan 100 mikrometer. Biasanya ukuran NA yang terdapat di dalam kabel Multi mode pada umumnya adalah berkisar antara 0,20 hingga 0,29. Dengan ukuran yang besar dan NA yang tinggi, maka terciptalah teknologi fiber optik Multi mode ini.
Gambar 2.3. Multi mode fiber optik
2.3. Fiber Optik berdasarkan indeks bias core : 1. Step indeks : pada serat optik step indeks, core memiliki indeks bias yang homogen. 2. Graded indeks : indeks bias core semakin mendekat ke arah cladding semakin kecil. Jadi pada graded indeks, pusat core memiliki nilai indeks bias yang paling besar. Serat graded indeks memungkinkan untuk membawa bandwidth yang lebih besar, karena pelebaran pulsa yang terjadi dapat diminimalkan.
11
2.4. Perambatan Cahaya Di Dalam Serat Optik Berlainan dengan telekomunikasi yang mempergunakan gelombang elektromagnet maka pada serat optik gelombang cahayalah yang bertugas membawa sinyal informasi. Pertama-tama microphone merubah sinyal suara menjadi sinyal listrik. Kemudian sinyal listrik ini dibawa oleh gelombang pembawa cahaya melalui serat optik dari pengirim (transmitter) menuju alat penerima (receiver) yang terletak pada ujung lainnya dari serat. Modulasi gelombang cahaya ini dapat dilakukan dengan merubah sinyal listrik termodulasi menjadi gelombang cahaya pada transmitter dan kemudian merubahnya kembali menjadi sinyal listrik pada receiver. Pada receiver sinyal listrik dapat dirubah kembali menjadi gelombang suara. Tugas untuk merubah sinyal listrik ke gelombang cahaya atau kebalikannya dapat dilakukan ol oleh komponen elektronik yang dikenal dengan nama komponen optoelectronic pada setiap ujung serat optik.
Gambar 2.4. proses pengiriman data pada fiber optik Dalam perjalanannya dari transmitter menuju ke receiver akan terjadi redaman cahaya di sepanjang kabel serat optik dan konektor-konektornya (sambungan). Karena itu bila jarak ini terlalu jauh akan diperlukan sebuah atau beberapa repeater yang bertugas untuk memperkuat gelombang cahaya yang telah mengalami redaman. Sinar dalam fiber optik berjalan melalui inti dengan secara memantul dari cladding, dan hal ini disebut total internal reflection, karena cladding sama sekali tidak menyerap sinar dari inti. Akan tetapi dikarenakan ketidakmurnian kaca sinyal cahaya akan terdegradasi, ketahanan sinyal tergantung pada kemurnian kaca dan panjang gelombang sinyal.
12
Gambar 2.5. Perjalanan sinyal cahaya dalam fiber optik Konsep perambatan cahaya di dalam serat optik, dapat ditinjau dengan dua pendekatan yaitu optik geometrik dimana cahaya dipandang sebagai sinar yang memenuhi hukum-hukum geometrik cahaya (pemantulan dan pembiasan) dan optic fisis dimana cahaya dipandang sebagai gelombang elektro-magnetik (teori mode). 2.5. Tinjauan Optik Geometrik – Memberikan gambaran yang jelas dari perambatan cahaya sepanjang serat optik – Dua tipe sinar dapat merambat sepanjang serat optik yaitu sinar meridian dimana
sinar merambat memotong sumbu serat optik dan skew ray
dimana sinar merambat tidak melalui sumbu serat optik. – Sinar-sinar Meridian dapat diklasifikasikan menjadi bound dan unbound rays, lihat gambar :
Gambar 2.6. Bound ray dan unbound ray 13
Pada gambar (2.6), serat optik adalah jenis step indeks, dimana indeks bias, n1, lebih besar dari indek bias kulit, n2, Unbound rays dibiaskan keluar dari inti, sedangkan bound rays akan terus menerus dipantulkan dan merambat sepanjang inti, dianggap permukaan batas antara inti dan kulit sempurna/ideal (namun akibat ketidak-sempurnaan ketidak-sempurnaan permukaan batas antara inti dan 4kulit maka akhirnya sinar akan keluar dari serat). Secara umum sinar-sinar meridian (mengikuti hukum pemantulan dan pembiasan). Bound rays di dalam serat optik disebabkan oleh pemantulan sempurna, dimana agar peristiwa ini terjadi maka sinar yang memasuki serat harus memotong perbatasan inti – kulit dengan sudut lebih besar dari sudut kritis, θc, sehingga sinar dapat merambat sepanjang serat. Lihat gambar (7) di bawah ini :
Gambar 2.7. sudut kritis Sudut θa adalah sudut maksimum sinar yang memasuki serat agar sinar dapat tetap merambat sepanjang serat (dipandu), sudut ini disebut sudut tangkap (acceptanceangle). Lihat gambar (8) di bawah ini :
14
Gambar 2.8 . Sudut tangkap Numerical aperture (NA) adalah ukuran kemampuan sebuah serat untuk menangkap cahaya, juga dipakai untuk mendefenisikan acceptance cone dari sebuah serat optik. Dengan menggunakan hukum Snellius NA dari serat adalah : Karena medium dimana tempat cahaya memasuki serat umumnya adalah udara maka
= 1 sehingga NA = sin θa. NA digunakan untuk mengukur
source-tofiber power-coupling efficiencies, NA yang besar menyatakan source-to-fiber power-coupling efficiencies yang tinggi. Nilai NA biasanya sekitar 0,20 sampai 0,29 untuk serat gelas, serat plastik memiliki NA yang lebih tinggi dapat melebihi 0,5.
2.6 Tinjauan Optik Fisis 1. Pendekatan cahaya sebagai sinar hanya menerangkan bagaimana arah dari sebuah gelombang datar merambat di dalam sebuah serat namun tidak meninjau sifat lain dari gelombang datar yaitu interferensi, dimana gelombang datar saling berinterferensi sepanjang perambatan, sehingga hanya tipe-tipe gelombang datar tertentu saja yang dapat merambat sepanjang serat. Maka diperlukan tinjauan optik fisis yaitu memandang cahaya sebagai gelombang elektromagnetik yang disebut teori moda. 2. Teori mode selain digunakan untuk menerangkan tipe-tipe gelombang datar yang dapat merambat sepanjang serat, juga untuk menerangkan sifat-sifat serat optic seperti absorpsi, attenuasi dan dispersi. 3. Mode adalah “konfigurasi perambatan cahaya di dalam serat optik yang memberikan distribusi medan listrik dalam transverse yang stabil (tidak berubah sepanjang perambatan cahaya dalam arah sumbu) sehingga 15
cahaya dapat dipandu di dalam serat optik” ( Introduction To Optical Fiber Communication, Yasuharu Suematsu, Ken – Ichi Iga). Kumpulan gelombang-gelombang elektromagnetik yang terpandu di dalam serat optik disebut mode-mode. 4. Teori mode memandang cahaya sebagai sebuah gelombang datar yang dinyatakan
dalam
arah,
amplitudo
dan
panjang
gelombang
dari
perambatannya. Gelombang datar adalah sebuah gelombang yang permukaannya (dimana pada permukaan ini fase-nya konstan, disebut muka gelombang) adalah bidang datar tak berhingga tegak lurus dengan arah perambatan. Hubungan panjang gelombang, kecepatan rambat dan frekuensi gelombang dalam suatu medium c = kecepatan cahaya dalam ruang hampa = m/det, f = frekuensi cahaya, n = indeks bias medium.
Gambar 2.9. Transmisi data oleh fiber optic
C. PENERIMA OPTIK Teknologi Fiber Optik – Fiber optik atau biasa dikenal dengan serat optik adalah sebuah saluran transmisi data yang digunakan untuk menstramisikan sinyal cahaya dari satu tempat ke tempat lainnnya. Sumber cahaya yang digunakan adalah cahaya laser atau biasa kita kenal dengan LED. Cahaya yang ada pada serat optik akan memantul sedemikian rupa sehingga data yang ditransmisikan bisa sampai dengan cepat kepada penerima.
16
Fungsi fiber optik sendiri adalah menyediakan kecepatan akses data menggunakan serat optik secara cepat dan tepat . Ini sangat membantu sekali dalam dunia telekomunikasi dimana pengiriman sebuah paket data akan sangat efesien. Dengan lebar jalur (bandwidth) yang besar sehingga kemampuan dalam mentransmisikan data menjadi lebih banyak dan cepat dibandingan dengan penggunaan kabel konvensional. Cara kerja media fiber optik sendiri menggunakan prinsip pemantulan cahaya, dimana seberkas cahaya akan ditembakkan ke dalam media fiber optik. Dan kemudian cahaya akan merambat sepanjang media kaca tersebut hingga akhirnya cahaya tadi tiba di lokasi tujuannya. Ketika cahaya tiba di lokasi tujuan, maka pengiriman informasi dapat dikatakan berhasil. Teknologi fiber optik juga memerlukan beberapa komponen utama dalam proses pengiriman data yang dilakukan, dengan dukungan komponen-komponen tersebut transfer informasi akan terlaksana dengan baik. Dengan demikian, maka terbentuklah sebuah sistem komunikasi. Di dalam penerapannya, selain kabel serat optik ada beberapa komponen utama seperti optikal transmitter, optikal receiver dan optikal regenerator. Optical transmitter berguna sebagai komponen yang betugas sebagai pengirim sinyal cahaya ke dalam media pembawanya. Selain itu komponen ini juga bertugas ganda sebagai pengubah sinyal dari sinyal elektronik analog atau digital menjadi bentuk sinyal berberkas cahaya. Dari sinyal inilah maka terbentuk sinyal korespondensi untuk data Anda. Setelah paket data Anda jadi maka data tersebut bisa ditransmisikan ke tujuan. Komponen kedua yang juga penting adalah optical receiver, komponen ini berfungsi sebagai komponen yang bekerja untuk menangkap pantulan berkas cahaya dari komponen optikal transmitter. Setelah cahaya ditangkap dari media fiber optik, maka sinyal ini akan didecode menjadi sinyal-sinyal digital yang tidak lain adalah informasi yang dikirimkan. Setelah informasi mentah diterima lalu akan dirubah kembali menjadi sinyal aslinya agar bisa diproses. Komponen terakhir dalam sebuah sistem komunikasi serat optik adalah optical regenerator, komponen ini bekerja sebagai penguat sinyal. Ini dilakukan bilamana sebuah media serat optik memiliki jarak yang saling berjauhan kurang lebih 1 Km.
17
Dengan bantuan penguat sinyal ini, data yang Anda kirimkan akan dijamin keutuhannya hingga data diterima di tempat tujuan. Biasanya optikal generator disambungkan di tengah-tengah media fiber optik untuk lebih menguatkan sinyal-sinyal yang lemah. Demikian sekilas informasi mengenai teknologi fiber optik, apa dan bagaimana serat optik ini dapat bekerja. Semoga
bisa
memperkaya
keilmuan
Anda
sekalian
dalam
bidang
telekomunikasi.
D. Keuntungan dan Kerugian Optik dibanding tembaga dan radio 2.7. KEUNTUNGAN Sistem transmisi fiber optic adalah sebuah pengirim dan penerima optikal, yang dihubungkan oleh kabel fiber optic yang menawarkan banyak keuntungan yang tidak ditawarkan oleh kabel tembaga tradisional atau kabel coaxial. Berikut beberapa keuntungan fiber optic : 1. Berkemampuan membawa lebih banyak informasi dan mengantarkan informasi dengan lebih akurat dibandingkan dengan kabel tembaga dan kabel coaxial.Kabel fiber optic mendukung data rate yang lebih besar, jarak yang lebih jauh dibandingkan kabel coaxial, sehingga menjadikannya ideal untuk transmisi serial data digital. 2. Kebal terhadap segala jenis interferensi, termasuk kilat, dan tidak bersifat mengantarkan listrik. Sehingga tidak berpengaruh terhadap tegangan listrik, tidak seperti kabel tembaga yang bisa lossing data karena pengaruh tegangan listrik. Sebagai dasarnya seratnya dibuat dari kaca, tidak dipengaruhi oleh korosi dan tidak berpengaruh pada zat kimia, sehingga tidak akan rusak kecuali kimia pada konsentrasi tertentu. Karena
yang dikirim
adalah
signal cahaya, maka tidak ada
kemungkinan ada percikan api bila serat atau kabel tersebut putus. Selain itu juga tidak menyebabkan tegangan listrik dalam proses perbaikannya bila ada kerusakan. 3. Kabel fiber optic tidak terpengaruh oleh cuaca. Kabel fiber optic walaupun memiliki banyak serat pada satu kabel namun bila dibandingkan terhadap 18
kabel coaxial dan kabel tembaga akan lebih kecil dan lebih bercahaya bila diisi dengan muatan informasi yang sama. Lebih mudah dalam penanganan dan pemasangannya. Kabel fiber optic lebih aman digunakan dalam sistem komunikasi, sebab lebih susah disadap namun mudah di-monitor. Bila ada gangguan pada kabel – ada yang menyadap sistem – maka muatan informasi yang dikirim akan jauh berkurang sehingga bisa cepat diketahui dan bisa cepat ditangani. Keuntungan – Keuntungan Lain Fiber Optik : 1. Less expensive – Beberapa mil kabel optik dapat dibuat lebih murah dari kabel tembaga dengan panjang yang sama. 2. Thinner – Serat optik dapat dibuat dengan diameter lebih kecil (ukuran diameter kulit dari serat sekitar 100 µm dan total diameter ditambah dengan jaket pelindung sekitar 1 – 2 mm) daripada kabel tembaga, dan juga karena serat optik membawa light (cahaya) maka tentunya memiliki light weight (berat yang ringan). Maka kabel serat optik mengambil tempat yang lebih kecil di dalam tanah. 3. Higher carrying capacity – Karena serat optik lebih tipis dari kabel tembaga maka kebanyakan serat optik dapat dibundel ke dalam sebuah kabel dengan diameter tertentu maka beberapa jalur telepon dapat berada pada kabel yang sama atau lebih banyak saluran televisi pada TV cable dapat melalui kabel. Serat optik juga memiliki bandwidth yang besar ( 1 dan 100 GHz, untuk multimode dan single-mode sepanjang 1 Km). 4. Less signal degradation – Sinyal yang loss pada serat optik lebih kecil ( kurang dari 1 dB/km pada rentang panjang gelombang yang lebar) dibandingkan dengan kabel tembaga. 2.8. KELEMAHAN Di samping semua keuntungan yang ditawarkan namun Fiber Optic juga memiliki kelemahan, berikut adalah kelemahan Fiber Optic : a. Biaya yang mahal untuk peralatannya. b. Perlu konversi data listrik ke Cahaya dan sebaliknya yang rumit. c. Perlu
peralatan
khusus
dalam
prosedur
pemakaian
dan
pemasangannya. 19
d. Untuk perbaikan yang kompleks perlu tenaga yang ahli di bidang ini. e. Bisa menyerap hidrogen yang bisa menyebabkan loss data. Selain merupakan keuntungan, sifatnya yang tidak menghantarkan listrik juga merupakan kelemahannya, karena musti memerlukan alat pembangkit listrik eksternal.
20
BAB III KESIMPULAN DAN SARAN 3.1.
KESIMPULAN Sistem Komunikasi Serat Optik adalah suatu sistem Komunikasi yang menggunakan Kabel Serat Optik sebagai media transmisinya yang dapat menyalurkan informasi dengan kapasitas besar dan tingkat keandalan yang tinggi, berbeda dengan media transmisi lainnya serat optik tidak menggunakan gelombang elektromagnetik/listrik sebagai gelombang pembawanya melainkan menggunakan sinar/cahaya laser. Serat Optik dibuat dari bahan gelas silika (SiO2) dengan penampang berbentuk lingkaran dengan indeks bias tertentu. Prinsip kerja dari serat optik ini adalah sinyal awal/source yang berbentuk sinyal listrik ini pada transmitter diubah oleh transducer elektrooptik (Dioda/Laser Dioda) menjadi gelombang cahaya yang kemudian ditransmisika melalui kabel serat optik menuju penerima/Receiver yang terletak pada ujung lainnya dari serat optik, pada penerima/receiver sinyal optik ini diubah oleh transducer Optoelektronik (Photo Dioda/Avalanche Photo Dioda) menjadi sinyal elektris kembali. Dalam perjalanan sinyal optik dari transmitter menuju receiver akan terjadi redaman cahaya di sepanjang kabel optik, sambungansambungan kabel dan konektor-konektor di perangkatnya, yang menyebabkan loss signal oleh karena itu jika jarak transmisinya jauh maka diperlukan sebuat atau beberapata repeater yang berfungsi untuk memperkuat gelombang cahaya yang telah mengalami redaman sepanjang perjalanannya.
3.2.
SARAN Adapun saran yang dapat disampaikan adalah meningkatkan monitoring terhadap lokasi-lokasi yang dianilisis memiliki kemungkinan besar terjadinya kerusakan pada perangkat SKSO terutama lokasi yang intensitas kerusakan yang diakibatkan pihak ketiga dan vandalism tinggi.
21
DAFTAR PUSTAKA 1. https://id.wikipedia.org/wiki/Serat_optik 2. http://fcute.blogspot.com/2010/08/kelebihan-dan-kekurangan-fiberoptik.html 3. wikipedia 4. http://ewijaya.wordpress.com/2007/09/25/bagaimana-fiber-optic-bekerja/ 5. http://sejativanjomsnip.blogspot.com/2010/11/mengenal-teknologi-fiberoptik-serat.html 6. https://www.google.co.id/search?q=Perjalanan+sinyal+cahaya+dalam+fi ber+optik&rlz=1C1VSNE_enID662ID662&es_sm=122&source=lnms&tbm =isch&sa=X&ved=0CAcQ_AUoAWoVChMIq7zm2Kn4yAIVg6yUCh33QwV _&biw=1366&bih=623#imgrc=Afj0C683fZQmUM%3A 7. https://www.google.co.id/search?q=Bound+ray+dan+unbound+ray&rlz= 1C1VSNE_enID662ID662&es_sm=122&source=lnms&tbm=isch&sa=X&v ed=0CAcQ_AUoAWoVChMIh_Cwqr4yAIVxCSUCh1IfQ52&biw=1366&bih=623#imgrc=ytA2hpc81t28tM% 3A 8. https://www.google.co.id/search?q=sudut+kritis&rlz=1C1VSNE_enID662 ID662&es_sm=122&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0CAcQ_AUoA WoVChMIvtrkqv4yAIVAiWUCh0z2w3I&biw=1366&bih=623#imgrc=PMdxNg_QoX_iX M%3A 9. https://www.google.co.id/search?q=sudut+tangkap&rlz=1C1VSNE_enID 662ID662&es_sm=122&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ved=0CCc Q7AlqFQoTCP-19MirMgCFcMolAodLdwJWw&biw=1366&bih=623#imgrc=ZASdY6Y8kzXNbM %3A 10. https://www.google.co.id/search?q=Transmisi+data+oleh+fiber+optic&rl z=1C1VSNE_enID662ID662&es_sm=122&source=lnms&tbm=isch&sa=X &ved=0CAcQ_AUoAWoVChMI5t_m26z4yAIVBpuUCh09hg63&biw=1366& bih=623#imgrc=rcCN29kKrT5VLM%3A 11. http://www.teknonetwork.com/informasi/sekilas-mengenai-teknologifiber-optik.html
22
