Pengertian Fiber Optik Adalah : Jenis, Cara Kerja, Kelebihan, Dan Kekurangan

Kecepatan akses yang tinggi dalam suatu jaringan pastinya menjadi hal yang paling dicari terutama untuk keperluan browsing di internet.Hal ini lah yang melatarbelakangi kemunculan kabel fiber optik. Pada artikel kali ini kita akan membahas mengenai pengertian fiber optik beserta jenis, kelebihan, dan kekurangannya.

Baca Juga: Jenis-Jenis Jaringan Komputer Dan Pengertiannya

Pengertian Fiber Optik

Fiber optik adalah suatu materi, filament, ataupun bahan yang terbuat dari glass atau serat kaca yang berdiamter lebih kurang 120 micrometer (hampir sama dengan sehelai rambut manusia). Fiber optik digunakan untuk mengantarkan jauh lebih banyak sinyal dalam bentuk pulsa cahaya (bisa berupa komunikasi suara maupun data) hingga mencapai lebih dari 50 kilometer tanpa memerlukan lagi bantuan perangkat repeater (penguat sinyal).

Teknologi serupa yang juga umum digunakan adalah dengan menggunakan materi tembaga (cooper) yang dapat mengantarkan transmisi sinyal berupa pulsa elektronik. Namun ini sangat terbatas dalam jumlah, kualitas serta jarak tempuhnya. Dengan demikian, jika dibandingkan dengan kabel coaxial maupun kabel tembaga, fiber optik lebih banyak digunakan dalam saluran backbone.

Sistem yang digunakan dalam fiber optik hampir sama dengan yang digunakan dalam sistem tembaga. Perbedaanya adalah dalam penggunaan pulsa cahaya untuk mengantarkan informasi data (teknologi tembaga menggunakan pulsa elektronik). Dalam sistem fiber optik, dikenal istilah transmitter yaitu perangkat yang menjadi tempat awal penerimaan informasi data yang dikirmkan ke fiber optik.

Informasi data berupa pulsa elektronik yang telah diterima oleh transmitter ini, kemudian diproses dan diterjemahkan menjadi informasi yang sama, tapi dalam bentuk pulsa cahaya. Transmitter biasanya menggunakan Light Emitting Diode (LED) atau Injection Laser Diode (ILD) dalam proses penerjemahan ini.

Kabel Fiber Optik

Kabel fiber optik adalah sebuah kabel yang terbuat dari serat kaca dengan teknologi canggih dan mempunyai kecepatan transfer data yang lebih cepat daripada kabel biasa, biasanya fiber optik digunakan pada jaringan backbone (tulang punggung) karena dibutuhkan kecepatan yang lebih dalam jaringan ini.

Namun pada saat ini sudah banyak yang menggunakan fiber optik untuk jaringan biasa baik LAN, WAN maupun MAN karena dapat memberikan dampak yang lebih pada kecepatan dan bandwidth karena fiber optik ini menggunakan bias cahaya untuk mentransfer data yang melewatinya dan sudah tentu kecepatan cahaya sudah tidak bisa diragukan lagi namun jaringan dengan fiber optik dibutuhkan biaya yang cukup mahal dikarenakan dibutuhkan alat khusus dalam pembangunannya.

Baca Juga: Perbedaan Jenis Kabel Komputer Yang Perlu Kalian Ketahui

Struktur Fiber Optik

Struktur kabel fiber optik secara umum dibagi atas tiga bagian, yaitu:

1. Teras (Core)

Teras (core) terbuat dari bahan plastik atau kaca halus yang berkualitas tinggi dan tidak mengelami perkaratan (korosi). Teras merupakan bagian utama dari fiber optik karena perambatan cahaya terjadi pada bagian teras.

2. Slongsong (Cladding)

Cladding merupakan bagian lapisan yang dilapiskan pada core sebagai selubung core. Cladding ini juga terbuat dari bahan yang sama dengan core tetapi indeks biasnya berbeda dari indeks bias core.

Tujuan dibuat indeks yang berbeda ini, supaya cahaya selalu dipantulkan kembali ke core oleh permukaan cladding-nya dan memungkinkan cahaya tetap berada di dalam fiber optik.

3. Jaket Pelindung (Buffer Primer/Coating)

Jaket pelindung digunakan untuk melindungi fiber optik dari munculnya retakan-retakan awal pada permukaannya, sebuah lapisan plastik yang sangat lembut ditambahkan di bagian luar.

Lapisan pembungkus tambahan ini disebut sebagai buffer primer (atau terkadang disebut juga coating atau buffer saja), dan penggunaannya untuk memberikan perlindungan mekanis, bagian ini tidak terlibat dalam proses transmisi cahaya di dalam fiber optik.

Jenis Jenis Fiber Optik

1. Singlemode

Jenis fiber optik yang memiliki fiber tunggal dengan diamter antara 8.3-10 mikron yang mempunyai transmisi satu mode. Singlemode dengan garis tengan (diamter) sempit hanya dapat menyebarkan antara 1310-1550 nano meter. Singlemode dapat mentramsmisikan di atas rata-rata dan 50 kali lipat jarak dibanding 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. Ciri-cirinya:

• Diamter core lebih kecil dibandingkan diamter cladding.
• Digunakan untuk transmisi jarak jauh, bisa mencapai 120 km, band frekuensi lebar, dan penyusutan transmisi sangat kecil.

2. Multimode

Mempunyai inti yang lebih besar(berdiameter 0.00025 inch atau 62.5 micron) dan berfungsi mengrimkan sinyar laser inframerah (panjang gelombang 850 – 1300 nanometer). Jenis Multimode ini sebanarnya terbagi menjadi dua tipe yaitu Grade-Index Multimode dan Step-Index Multimode.

A. 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-cirinya:

• Diameter core-nya antara 30 mm – 60 mm sedangkan diamter cladding-nya 100 mm – 150 mm.
• Merupakan penggabungan fiber singlemode dan fiber multimode step index.
• Biasanya untuk jarak transmisi 10 – 20 km yang merupakan pentransmisian informasi jarak menegah seperti pada LAN.

B. 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 antarsinyal untuk mencegah overlap batas bandwidth adalah jumlah informasi yang dapat dikirim ke titik penerima. Sebagai konsekensinya, fiber optik tipe ini lebih cocok untuk jarak yang pendek atau singkat. Ciri-cirinya:

• Ukuran intinya berkisar 50 mm – 125 mm dengan diamter 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.

Cara Kerja Fiber Optik

Pada prinsipnya fiber optik memantulkan dan membiaskan sejumlah cahaya yang merambat di dalamnya. Efesiensi 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 dirubah menjadi sinyal digital. Sebuah laser transmitter pada salah satu ujung kabel melakukan on/off untuk mengrimkan setiap bit sinyal. Sistem fiber optik modern dengan single laser bisa mentransmitkan jutaan bit/second. Atau biasa dikatakan laser transmitter on dan off jutaan kali/second.

Sebuah kabel fiber optik terbuat dari serat kaca murni, sehingga meski panjanganya berkili-kilo meter, cahaya masih dapat dipancarkan dari ujung ke ujung lainnya.

Helai serat kaca tersebut didesain sangatlah 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 di sekitar serat kaca. Cermin ini menghasilkan total internal reflection (refleksi total pada bagian dalam serat kaca).

Sama halnya ketika kita berada pada ruang gelap dengan sebuah jendela kaca, kemudia kita mengarahkan cahaya senter 90 derejat 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 yang akan memantulkan cahaya senter ke dalam ruangan. Demikian pula pada fiber optik, cahaya berjalan melalui serat kaca pada sudut yang rendah.

Realibilitas dari serat optik dapat ditentukan dengan satuan BER (Bit Error Rate). Salah satu ujung serat optik diberik masukan data tertentu dan ujung lain mengeolah 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.

Kelebihan Dan Kekurangan Fiber Optik

Meskipun hadir dengan kemampuan yang tinggi daripada jenis kabel yang terdahulu bukan berarti kabel fiber optik ini tidak memiliki kekurangan sama sekali.

Kelebihan Fiber Optik

1. Jenis kabel fiber optik ini memiliki kemampuan mengantarkan data dengan kapasitas besar serta jarak transmisi yang sangat jauh. Dengan kapasitas Gigabyte per detik maka memberikan kebebasan bagi perusahaan-perusahaan internet dan telepon memilih bandwith tinggi.

2. Meskipun memiliki kemampuan yang lebih besar dalam bentuk fisik tetapi kabel ini lebih kecil jika dibandingkan dengan jenis kabel lain karena bahanya dari serat kaca dan plastik. Hal ini memungkinkan tersedianya ruang yang cukup besar.

3. Karena tidak menggunakan arus listrik kabel fiber optik ini bebas dari gangguan sinyal elektromagnetik, sinyal radio, serta mempunyai ketahanan yang cukup kuat juga sehingga banyak digunakan perusahaan- perusahaan besar.

4. Meskipun memiliki kecepatan akses yang tinggi namun tetap kemungkinan hilangnya data sangatlah rendah, jadi tidak perlu mengkhawatirkan  validitas data.

5. Karena tidak menggunakan listrik maka kemungkinan adanya konsleting juga tidak akan terjadi, jadi dalam hal keamanan juga sangat terjamin.

Kekurangan Fiber Optik

1. Kekurangan terbesar dari kabel fiber optik adalah harganya yang cukup tinggi, hal ini sangatlah wajar mengingat bahan-bahan yang digunakan serta pemasangannya. Oleh sebab itu pengguna kabel jenis ini tidaklah sembarangan melainkan perusahaan atau penyedia jasa komunikasi yang memang menginginkan akses lebih cepat.

2. Selain memakan biaya besar pada saat pemasangan, untuk perawatan fiber optik pun juga memerlukan biaya yang tidak sedikit melihat alat-alat yang digunakan juga tidaklah murah.

3. Perhatikan juga penempatan kabel fiber optik, biasanya dipasang pada jalur yang berbelok atau yang memiliki sudut melengkung agar proses berjalannya gelombang bisa lebih lancar atau tidak terhambat.

Kesimpulan

Jadi pengertian fiber optik adalah kabel yang terbuat dari serat kaca yang terdiri dari tiga bagian yaitu core, cladding, dan coating. Fiber optik terbagi menjadi dua jenis yaitu singlemode dan multimode. Fiber optik berfungsi untuk mengirimkan data dengan kecepatan yang tinggi, meskipun tidak secepat kecepatan cahaya. Tetapi dibalik kecepatannya fiber optik juga mempunyai harga yang cukup tinggi.