komunikasi informasi via serat optic

http://www.waena.org/index.php?option=com_content&task=view&id=476&Itemid=9
Light-Emitting Diodes & Laser Diodes (LED & LD)
Teknologi Serat-Optik telah menyumbangkan jasa pada perkembangan saluran komunikasi berkapasitas besar. Sebuah pengiriman pesan (transmisi) disambungkan dengan tenaga sinar optik yang dihasilkan pengirim (transmitter) yang di lengkapi dengan –bisa, masing-masing- LED maupun LD. Sinar tersebut kemudian dikurung dan dibawa oleh serat kaca yang sangat murni.
Baik LED maupun LD digunakan dalam bebagai bentuk komunikasi yang berbeda. LED lebih murah dan secara umum mendukung penyampaian pesan (relay) jarak dekat yang isinya lebih kecil, sementara LD sama dengan LED, hanya dalam bentuk laser dalam sebuah kepingan. LD adalah semikonduktor kecil dan sangat kuat yang dengan baik di atur untuk isi penyampaian pesan (relay) yang besar dan berjarak menengah-jauh. LD juga digunakan dalam sistem penyimpanan komputer (harddisk).
Transmisi Serat-Optik
Dalam sebuah pengiriman pesan (transmisi) melalui Serat-Optik, sinyal optik berbentuk cahaya berfungsi sebagai pembawa informasi yang mendukung informasi, baik secara analog maupun secara digital.
Dalam pengoperasiannya, cahaya tersebut diluncurkan atau dimasukkan kedalam serat. Seratnya sendiri terdiri dari dua lapis, yaitu lapisan materi pelindung (cladding) dan inti seratnya (core). Karena sifat fisik keduanya berbeda, cahaya dapat berpergian melalui serat melaui proses yang disebut total internal reflection atau pantulan dalam menyeluruh. Intinya, cahaya berpergian melewati serat, melalui sebuah rangkaian pemantulan / refleksi yang bertempat di mana lapisan materi pelindung (cladding) dan inti serat (core) bertemu. Ketika mencapai akhir kabel / saluran, cahaya kemudian dibawa oleh penerima yang peka-cahaya dan setelah rangkaian tahap, sinyal yang asli dapat dihasilkan.
Pendek kata, sebuah hasil dari video-kamera atau sinyal sejenis dirubah kedalam sebuah sinyal optik dalam sistem serat-optik. Setelah itu hasil tersebut dikirimkan melalui kabel / saluran dan dirubah kembali tergantung penerimanya.
Pada akhirnya serat ini, yang bisa dibuat dari bahan dasar plastik untuk keperluan pengiriman pesan jarak-pendek, diselubungi oleh sebuah lapisan pelindung. Lapisan pelindung ini menyekat serat dari berbagai obyek berbahaya. Lapisan pelindung ini bisa beragam, mulai dari bungkus pelindung cahaya sampai mungkin permukaan baja yang dirancang untuk keperluan militer. Serat yang sekarang telah dibungkus/dilindungi dinamakan kabel optik. Kabel optik ini terdiri dari satu atau lebih helaian serat dalam sebuah kabel pelindung.
Keuntungan penggunaan serat-optik sebagai saluran komunikasi:
• dalam perbandingannya dengan sistem komunikasi lain, cahaya –yang membawa informasi dalam sistem serat optik- mampu menampung informasi dalam jumlah besar dan menggantikan fungsi sejumlah kabel biasa dengan muatan kecepatan penyampaian berlipat.
• Saluran serat-optik kebal melawan gelombang radio dan magnet listrik. Karena cahaya yang digunakan untuk menyampaikan informasi, saluran / kabel komunikasi yang berdekatan tak bisa mempengaruhi pengiriman pesan (transmisi). Saluran serat-optik juga tahan dipasang didalam lingkungan yang mudah meledak seperti lingkungan yang cenderung diselimuti uap gas.
• Saluran serat-optik menjamin keamanan data tingkat tinggi dibanding sistem biasa lainnya serta lebih sulit disadap.
• Informasi bisa dikirim dalam jarak yang sangat jauh tanpa pengulang, sehingga hemat biaya.
• Kabel serat-optik menghemat penggunaan tempat.
Kekurangan. Beberapa faktor membatasi keefektifan saluran serat-optik. Seperti sistem komunikasi lainnya, ada kemungkinan terjadi hilangnya kekuatan sinyal yang bisa jadi dipengaruhi perbedaan sifat dan ketidakmurnian materi fisik yang digunakan.
• Penyebaran (tidak fokus) / dispersion mampu mengurangi kapasitas kabel dalam memuat informasi. Cara mengatasinya adalah dengan menggunakan model kabel tunggal. Jenis kabel tunggal ini mampu memuat informasi berkecepatan tinggi dan digunakan oleh industri telepon dan sistem jarak jauh lainnya.
• Serat lebih sulit disambung dibanding saluran / kabel biasa lainnya dan ujung-ujungnya harus benar-benar dipasangkan secara tepat untuk memungkinkan informasi yang jernih.
BERBAGAI PENERAPAN SERAT-OPTIK
Kabel Serat-Optik bisa digunakan dalam berbagai macam bidang,misalnya: produksi video, studio TV berbasis digital, sampai kabel LAN dan telekonferensi via telepon. Hal ini karena kabel serat-optik mampu menyediakan lalu lintas data yang cepat dengan kemampuan menyalurkan informasi besar yang murah. Selain hal lintas darat, kabel serat-optik juga mampu digunakan melintasi antar benua dengan jalur bawah laut, seperti yang telah diterapkan antara benua amerika dan benua eropa.
Selain untuk bidang komunikasi, serat-optik juga digunakan dalam bidang medis seperti operasi menggunakan laser. Para ilmuwan juga menggunakan sensor serat-optik untuk memantau kondisi fisik berbagai bangunan.
Diposkan oleh cha_chantiq di 18:43 0 komentar
Komunikasi informasi via serat optik
http://balybagus.wordpress.com/
Media komunikasi digital pada dasarnya hanya ada tiga, yaitu : tembaga, udara dan kaca. Tembaga kita kenal sebagai media komunikasi sejak lama, telah berevolusi dari hanya penghantar listrik menjadi penghantar elektromagnetik yang membawa pesan, suara, gambar dan data digital. Berkembangnya teknologi frekuensi radio menambah alternatif lain media komunikasi, kita sebut nirkabel atau wireless, sebuah komunikasi dengan udara sebagai penghantar. Tahun 1980-an kita mulai mengenal media komunikasi yang lain yang sekarang menjadi tulang punggung komunikasi dunia, yaitu serat optik, sebuah media yang memanfaatkan pulsa cahaya dalam sebuah ruang kaca berbentuk kabel, total internal reflection.
Kabel serat optic
Sebuah kabel serat optik dibuat sekecil-kecilnya (mikroskopis) agar tak mudah patah/retak, tentunya dengan perlindungan khusus sehingga besaran wujud kabel akhirnya tetap mudah dipasang. Satu kabel serat optik disebut sebagai core. Untuk satu sambungan/link komunikasi serat optik dibutuhkan dua core, satu sebagai transmitter dan satu lagi sebagai receiver.
Variasi kabel yang dijual sangat beragam sesuai kebutuhan, ada kabel 4 core, 6 core, 8 core, 12 core, 16 core, 24 core, 36 core hingga 48 core. Satu core serat optik yang terlihat oleh mata kita adalah masih berupa lapisan pelindungnya (coated), sedangkan kacanya sendiri yang menjadi inti transmisi data berukuran mikroskopis, tak terlihat oleh mata.
Detil core kabel serat optik
Bentuk kabel dikenal dua macam, kabel udara (KU) dan kabel tanah (KT). Kabel udara diperkuat oleh kabel baja untuk keperluan penarikan kabel di atas tiang. Baik KU maupun KT pada lapisan intinya paling tengah diperkuat oleh kabel khusus untuk menahan kabel tidak mudah bengkok (biasanya serat plastik yang keras).
Di sekeliling inti tersebut dipasang beberapa selubung yang isinya adalah core serat optik, dilapisi gel (katanya berfungsi juga sebagai racun tikus) dan serat nilon, dibungkus lagi dengan bahan metal tipis hingga ke lapisan terluar kabel berupa plastik tebal. Dari berbagai jenis jumlah core, besaran wujud akhir kabel tidaklah terlalu signifikan ukuran diameternya.
Memotong kabel serat optik sangat mudah, cukup menggunakan gergaji kecil. Sering terjadi maling-maling tembaga salah mencuri, niatnya mencuri kabel tembaga yang laku di pasar besi/loak malah menggergaji kabel serat optik. Yang sulit adalah mengupasnya, namun hal ini dipermudah dengan pabrikan kabel menyertakan serat nilon khusus di bawah lapisan terluar yang keras sehingga cukup dikupas sedikit dan nilon tersebut berfungsi membelah lapisan terluar hingga panjang yang diinginkan untuk dikupas.
Untuk apa dikupas? Tentunya untuk keperluan penyambungan atau terminasi. Kita lihat dulu bagaimana pulsa cahaya bekerja di dalam serat kaca yang sangat sempit ini. Kabel serat optik yang paling umum dikenal dua macam, multi-mode dan single-mode. Transmitter cahaya berupa Light Emitting Diode (LED) atau Injection Laser Diode (ILD) menembakkan pulsa cahaya ke dalam kabel serat optik.
Dalam kabel multi-mode pulsa cahaya selain lurus searah panjang kabel juga berpantulan ke dinding core hingga sampai ke tujuan, sisi receiver. Pada kabel single-mode pulsa cahaya ditembakkan hanya lurus searah panjang kabel. Kabel single-mode memberi kelebihan kapasitas bandwidth dan jarak yang lebih tinggi, hingga puluhan kilometer dengan skala bandwidth gigabit.
Pulsa cahaya serat optic multi mode
Inti kaca kabel single-mode umumnya berdiameter 8,3-10 mikron (jauh lebih kecil dari diameter rambut), dan pada multi-mode berukuran 50-100 mikron. Pulsa cahaya yang ditembakkan pada single mode adalah cahaya dengan panjang gelombang 1310-1550nm, sedangkan pada multi-mode adalah 850-1300nm.
OTB wallmount, OTB rackmount
Ujung kabel serat optik berakhir di sebuah terminasi, untuk hal tersebut dibutuhkan penyambungan kabel serat optik dengan pigtail serat optik di Optical Termination Board (OTB), bisa wallmount atau 1U rackmount. Dari OTB kabel serat optik tinggal disambung dengan patchcord serat optik ke perangkat multiplexer, switch atau bridge (converter to ethernet UTP).
Penyambungan kabel serat optik disebut sebagai splicing. Splicing menggunakan alat khusus yang memadukan dua ujung kabel seukuran rambut secara presisi, dibakar pada suhu tertentu sehingga kaca meleleh tersambung tanpa bagian coated-nya ikut meleleh. Setelah tersambung, bagian sambungan ditutup dengan selubung yang dipanaskan. Alat ini mudah dioperasikan, namun sangat mahal harganya. Inilah sebabnya meskipun harga kabel fiber optik sudah jauh lebih murah namun alat dan biaya lainnya masih mahal, terutama pada biaya pemasangan kabel, splicing dan terminasinya.
Barbagai jenis konektor kabel serat optic
Pigtail yang disambungkan ke kabel optik bisa bermacam-macam konektornya, yang paling umum adalah konektor FC. Dari konektor FC di OTB ini kita tinggal menggunakan patchcord yang sesuai untuk disambungkan ke perangkat. Umumnya perangkat optik seperti switch atau bridge menggunakan konektor SC atau LC. Cukup menyulitkan ketika menyebut jenis konektor yang kita kehendaki kepada penjual, FC, SC, ST, atau LC.
Setelah kabel optik terpasang di OTB dilakukan pengujian end-to-end dengan menggunakan Optical Time Domain Reflectometer (OTDR). Dengan OTDR akan didapatkan kualitas kabel, seberapa besar loss cahaya dan berapa panjang kabel totalnya. Harga perangkat OTDR ini sangat mahal, meskipun pengoperasiannya relatif mudah. OTDR ini digunakan pula pada saat terjadi gangguan putusnya kabel laut atau terestrial antar kota, sehingga bisa ditentukan di titik mana kabel harus diperbaiki dan disambung kembali.
Untuk keperluan sederhana misalnya sambungan fiber optik antar gedung pada jarak ratusan meter (hingga 15km) kini teknologi bridge/converter-nya sudah semakin murah dengan kapasitas 100Mbps, sedangkan untuk full gigabit harga switch/module-switch-nya masih mahal. Jadi, meskipun harga kabel serat optik sudah di kisaran Rp10.000/m namun total pemasangannya membengkak karena ada biaya SDM yang menarik dan memasang kabel, biaya splicing setiap core-nya, pemasangan OTB, pengujian OTDR, penyediaan patchcord dan perangkat optiknya sendiri (switch/bridge).