Pengertian Fiber Optik dan Jenisnya

Pengertian Fiber Optik dan Jenisnya – Di zaman yang semakin modern ini, kabel fiber optik banyak dipakai untuk mengirimkan gambar, pesan suara dan data  oleh para penyedia layanan internet dan telekomunikasi. Teknik transmisi data dari satu lokasi ke lokasi lainnya dengan pulsa cahaya merupakan pengertian dasar dari komunikasi dengan menggunakan kabel fiber optik ini.

Bila dibandingkan dengan kabel tembaga pada umumnya, kabel yang terbuat dari plastik ataupun kaca ini dapat mentransmisikan data secara cepat dan efektif. Dalam industri telekomunikasi terutama dalam hal transmisi data, serat optik atau kabel-kabel fiber optik telah memainkan peranan penting dan diprediksikan bisa menggantikan kabel tembaga sebagai media transmisi utama saat ini.

Pengertian Fiber Optik atau Optical Fiber

Dalam bahasa Inggris, Fiber Optik disebut dengan Optical Fiber. Fiber optik sendiri merupakan salah satu jenis kabel yang terbuat dari plastik halus atau serat kaca yang bisa mentransmisikan sinyal cahaya dari satu tempat ke tempat lainnya. Pada  umumnya diameter kabel fiber optik berukuran sekitar 120 mikrometer. Sedangkan sumber cahayanya bisa berupa sinar LED atau sinar laser. 

Penggunaan kabel fiber optik sebagai media transmisi memiliki keuntungan yaitu dapat mentransmisikan data dalam bentuk digital,  tidak rentan terhadap gangguan atau interference jika dibandingkan dengan kabel tembaga, tingginya bandwidth yang dimilikinya, lebih tipis dan ringan.

Bagian-bagian Kabel Fiber Optik

Berikut beberapa bagian utama pada kabel fiber optik, antara lain :

• Core atau Inti – adalah bagian yang terbuat dari plastik atau kaca yang berfungsi dapat mentransmisikan cahaya. Semakin banyak cahaya yang dapat ditransmisikan ke dalam fiber apabila semakin besar core atau intinya ini.
• Cladding – berguna memantulkan gelombang cahaya kembali ke Inti. Cladding ini merupakan bagian optik luar yang mengelilingi core atau inti.
• Coating atau Pelapisan – bagian yang diaplikasikan untuk memberikan perlindungan ekstra terhadap fiber, menyerap goncangan dan menjaga kekuatan serat. Bagian pelapisan ini biasanya berlapis-lapis plastik. Lapisan penyangga ini ada mulai dari 250 mikron hingga 900 mikron dan mempunyai fungsi untuk melindungi fiber dari kelembaban dan kerusakan.
• Outer Jacket atau Jaket Luar – merupakan bagian pembungkus luar kabel yang berguna melindungi ratusan hingga ribuan serat atau fiber optik yang disusun dan di bundle dalam sebuah kabel fiber optik.

Jenis-jenis Kabel Fiber Optik

1. Single-mode Fiber atau SM

Single-mode fibers atau Fiber Mode Tunggal merupakan salah satu jenis serat optik yang biasanya dipakai untuk mentransmisikan jarak jauh. Fiber Mode Tunggal ini akan mengirimkan sinar laser inframerah dengan panjang gelombang dari 1.300 nanometer hingga 1.550 nanometer dan memiliki inti kecil yang berdiameter sekitar 9 mikron. 

Fiber Mode Tunggal ini dapat menghasilkan kemampuan bagi sinyal untuk bergerak lebih jauh karena mempunyai diameter yang lebih kecil yang memungkinkan hanya satu mode cahaya untuk merambat dan jumlah pantulan cahaya yang dibuat ketika cahaya melewati inti akan berkurang sehingga bisa menurunkan pelemahan atau attenuation.

2. Multi-mode Fiber atau MMF

Multi-mode Fiber atau Fiber multi-mode merupakan jenis serat optik lain yang dirancang khusus agar dapat mentransmisikan lebih banyak sinar cahaya dalam waktu yang bersamaan dengan masing-masing pada sudut pantulan yang sedikit berbeda di dalam inti serat optic tersebut.

Pada umumnya, Multi-mode Fiber ini diaplikasikan untuk mentransmisikan data pada jangkauan jarak yang relatif dekat. Multi-mode Fiber ini juga bisa mentransmisikan cahaya inframerah yang panjang gelombangnya sekitar 850nm hingga 1.300 nm dari LED dan mempunyai inti yang lebih besar dengan ukuran diameter sekitar 62.5 mikron.

Jumlah pantulan cahaya yang dibuat ketika cahaya melewati inti menjadi meningkat karena memiliki diameter yang lebih besar dan oleh sebab itu akan menciptakan kemampuan untuk mentransmisikan lebih banyak data dalam waktu yang bersamaan juga.

Cara Kerja Fiber Optik

Mentransmisikan informasi dalam bentuk gelombang cahaya atau foton merupakan prinsip kerja fiber optik. Fiber atau serat optik juga menggunakan sinyal cahaya yang telah dikonversikan dari aliran listrik untuk mentransmisikan datanya. Hal ini berbeda dengan kabel yang terbuat dari bahan tembaga yang mentransmisikan data dengan menggunakan aliran listrik.

Fiber atau serat optik mengirimkan data dalam bentuk partikel foton atau cahaya melalui kabel serat optik dan berbentuk denyutan pulsa digital. Cladding dan core pada fiber optik juga masing-masing mempunyai indeks bias yang berbeda yang bisa membelokkan cahaya masuk pada sudut tertentu. Saat sinyal cahaya dikirim melalui kabel serat optik, sinyal tersebut akan memantul Cladding dan Core dalam serangkaian bouncing zig-zag dan mengikuti proses yang disebut dengan Refleksi Internal Total.

Fakta bahwa sinyal cahaya pada fiber optik tidak bisa bergerak sesuai dengan kecepatan cahayanya, dan hal ini dikarenakan lapisan kaca pada fiber optik lebih padat. Sinyal cahaya pada fiber optik ini hanya bisa bergerak sekitar 30% lebih lambat dari kecepatan cahaya. Transmisi fiber optik kadang-kadang membutuhkan repeater pada interval jarak tertentu untuk memperbaiki dan meningkatkan sinyal sepanjang perjalanannya. Penggunaan repeater ini untuk mengubah sinyal optik yang berbentuk cahaya menjadi sinyal listrik dan selanjutnya memproses sinyal listrik tersebut dan mentransmisikannya kembali sinyal optik.

Kelebihan dan Kekurangan Kabel Fiber Optik

Kabel Fiber Optik  telah banyak digunakan untuk keperluan transmisi data yang berkecepatan tinggi dan mempunyai banyak kelebihan lain. Akan tetapi, kabel yang berserat optik ini juga mempunyai kelemahan. Berikut beberapa kelebihan dan kelemahan kabel fiber optik, antara lain :

Kelebihan Kabel Fiber Optik

Berikut beberapa kelebihan kabel fiber optik :

• Bandwidth – Daripada kabel tembaga dan sangat cocok untuk digunakan dengan komunikasi digital, sistem komunikasi serat optik dapat digunakan untuk mengirimkan lebih banyak informasi. Karena kapasitas bandwidth yang lebih besar, serat dapat membawa data dalam jumlah besar. Di lapangan, data bisa ditransmisikan dengan kecepatan sangat tinggi biasanya 1,6 TB/detik. Oleh sebab itu, untuk internet generasi berikutnya akan didasarkan pada cahaya atau dikenal dengan Light Fidelity atau LiFi.
• Kehilangan Daya yang sangat Rendah – Sinyal bisa ditransmisikan ke jarak yang lebih jauh dengan serat optik menawarkan kehilangan daya yang sangat rendah. Kabel serat optik ini juga hanya kehilangan sinyal rendah sekitar 0,3 dB/Km. Oleh karena itu untuk jarak yang relatif jauh, pengulang optic atau Repeater tidak diperlukan. Jika dibandingkan dengan kabel tembaga, kabel serat optik tidak menghasilkan interferensi saat beroperasi dan kebal terhadap interferensi elektromagnetik.
• Keamanan – Fiber optik mempunyai kualitas tinggi dalam kinerja komunikasi dan kerahasiaannya, hal ini dikarenakan fiber optik sulit untuk disadap atau optical fiber ini tidak memancarkan energi elektromagnetik. Media paling aman yang tersedia untuk membawa data sensitive, pada dasarnya adalah serat.
• Fleksibilitas – Kabel serat optik dapat lebih mudah diproduksi dan dipasang karena  jauh lebih ringan dan diameternya lebih kecil dari kabel tembaga.
• Biaya Bahan – Daripada kabel tembaga, kabel serat optik lebih murah. Hal ini bisa mengurangi biaya pemasangan kabel baru atau pada saat perawatan kabel lama.

Kelemahan Kabel Fiber Optik

Fiber optik juga terdapat kelemahan yang perlu dipertimbangkan dalam penggunaanya meskipun banyak memiliki kelebihan. Berikut beberapa kelemahan kabel fiber optik :

• Dalam radius kecil, tidak dapat dilipat – Fiber Optik dapat dengan mudah kehilangan transmisi dan dipatahkan jika dililitkan dalam radius kecil hanya beberapa sentimeter. Untuk dapat mempersulit penekukan kabel serat ini ke dalam radius kecil, biasanya diatasi dengan membungkus serat optik dalam sarung atau jaket plastik.
• Sangat Rentan terhadap Kerusakan – Dibandingkan dengan kabel tembaga, serat optik atau fiber membutuhkan perlindungan lebih banyak di sekitar kabel. Selama instalasi atau kegiatan konstruksi, kabel serat optik sangat rentan terpotong atau rusak karena memiliki ukuran yang sangat kecil dan padat. Untuk mengatasi pemulihan dan pencadangannya, apabila memilih kabel serat optik sebagai media transmisi, maka diperlukan kegiatan khusus.
• Biaya Instalasi yang Tinggi – Serat optik atau fiber lebih mahal karena harus dipasang oleh spesialis yang telah dilatih dengan terampil. Pemasangannya juga harus sangat hati-hati dan teliti karena pada dasarnya fiber optik  tidak sekuat kabel tembaga. Selain itu, diperlukan juga alat uji khusus dalam  penginstalasian serat optik.