Pengertian Fiber Optik: Fungsi, Komponen, Aplikasi dan Keunggulan

Dengan tingginya penggunaan internet pada hari-hari ini, terutama untuk pekerjaan yang mobile dan kebutuhan aktivitas online selama pandemi, maka semakin meningkat pula kebutuhan akan jaringan internet dengan kecepatan yang tinggi. Salah satu teknologi yang memungkinkan internet berkecepatan tinggi adalah serat optik atau disebut juga dengan fiber optik. Kabel yang bahkan hampir setipis rambut manusia (oleh karena itu disebut serat) ternyata memiliki kemampuan pengiriman data dengan bandwitch yang sangat besar.

Pengertian Fiber Optik

Fiber optik adalah sebuah media atau saluran transmisi data dimana data dikirimkan dalam bentuk gelombang cahaya. Gelombang cahaya ini kemudian ditransmisikan melalui media berupa serat-serat plastik atau kaca. Sejarah fiber optik diawali dengan bagaimana mengarahkan cahaya melalui refraksi atau pembiasan.

Awalnya cahaya diarahkan melalui kaca yang dibengkokkan. Kegunaan pada masa masa ini lebih ke penelitian dan pembelajaran medis. Pada tahun 1953, peneliti dari Imperial College London yaitu Harold Hopkins dan Narinder Singh Kapany berhasil melakukan transmisi citra menggunakan puluhan ribu fiber (serat), dan di tahun 1956 gastroskopi pertama dipatenkan untuk pertama kali.

Sejarah Fiber Optik
Sumber gambar: https://heritageblog.rcpsg.ac.uk

Bagian terpenting dari perkembangan fiber optik yaitu ketika ditemukan bahwa fiber optik memiliki tingkat atenuasi (pelemahan sinyal) yang lebih rendah daripada metode transmisi data pada umumnya. Charles K Kao adalah ilmuwan yang menemukan mengenai hal ini sehingga ia disebut Bapak Fiber Optik, dan oleh karena pencapaian ini ia juga mendapat anugerah Nobel bidang fisika di tahun 2009.

Bagaimana Cara Kerja Fiber Optik?

Cara Transimisi Cahaya
Sumber gambar: https://itel.com/how-fiber-optic-internet-works/

Sesuai dengan kata “optik” (berkaitan dengan cahaya/penglihatan) pada namanya, fiber optik mengirimkan data dalam media cahaya atau sinar. Photon atau partikel cahaya yang dikirimkan, akan merambat dari satu ujung menuju ujung lainnya. Di dalam kabel terdapat beberapa elemen kaca (core dan cladding) yang berfungsi menjaga agar photon tidak merambat keluar dari kabel hingga tiba di tujuan. Setiap photon yang dikirimkan adalah sebuah simbol dari 1 bit yang kemudian akan dikonversikan menjadi data oleh elemen penerima.

Komponen Kabel Fiber Optik

Umumnya fiber optik memiliki lima komponen penyusun utama:

Struktur Kabel Fiber Optik
Sumber gambar: https://www.explainthatstuff.com/fiberoptics.html

#Core

Core atau dalam bahasa Indonesia disebut sebagai inti kabel adalah bagian utama yang menjadi media transmisi photon pada fiber optik. Core terdiri dari ribuan tabung kaca yang sangat kecil yang kemudian dijadikan satu dengan batang logam sebagai titik penguatnya.

#Cladding

Setelah Core maka lapisan berikutnya adalah Cladding yaitu lapisan kaca yang membungkus bagian Core secara menyeluruh. Cladding berperan penting untuk menjaga kualitas sinyal dan menghindari hilangnya data. Cladding biasanya terbuat dari jenis kaca yang berbeda dari Core yaitu memiliki indeks refraksi lebih rendah.

#Lapisan Plastik

Lapisan plastik berfungsi memperkuat gabungan Core dan Cladding sehingga Core dan Cladding dapat menjadi satu kesatuan dan menghindari adanya data loss karena Core dan Cladding yang tidak sinkron.

#Serat Penguat (Kevlar Fiber)

Serat penguat berfungsi menjaga agar kabel tetap fleksibel tapi juga kuat dan tidak tertekuk sampai batas dimana tekukan mampu merusak Cladding dan Core.

#Pembungkus Kabel

Lapisan terakhir ini melindungi kabel fiber optik dari faktor eksternal seperti air, kelembapan, dan berbagai potensi gangguan yang dapat merusak kabel.

#Material Penyusun Fiber Optik

Fiber optik pada umumnya terbuat dari kaca (SiO2) atau plastik. Fiber optik berbahan kaca memiliki tingkat atenuasi yang lebih rendah sehingga lebih disukai untuk transmisi jarak jauh. Akan tetapi tentu fiber optik berbahan kaca lebih mahal daripada fiber optik plastik (POF). POF pada umumnya digunakan untuk keperluan transmisi jarak pendek sehingga biasa digunakan untuk keperluan medis dan beberapa kebutuhan industri tertentu.

Baca juga: Fungsi Kapasitor (Kondensator), Karakteristik Dan Aplikasinya

Jenis Kabel Fiber Optik

Jenis Kabel Fiber Optik
Sumber gambar: http://www.fiberopticshare.com/what-is-fiber-optic-cable.html

Kabel fiber optik pada umumnya beredar di pasaran dalam 2 jenis. Single Mode dan Multi Mode atau kadang disebut dengan singkatan SMF dan MMF. SMF adalah jenis kabel yang memiliki core yang sangat tipis sementara MMF memiliki core yang lebih tebal hingga 10 kali lipat dari SMF. Sementara untuk kegunaannya sendiri, SMF cenderung digunakan untuk transmisi jarak jauh karena tingkat atenuasi yang rendah, sementara MMF digunakan untuk transmisi jarak dekat yaitu untuk membangun jaringan pada komputer komputer lokal (intranet).

Kabel Fiber Optik untuk Internet
Sumber gambar: https://www.kelasplc.com/aplikasi-fiber-optik-dalam-berbagai-bidang/

Keunggulan Fiber Optik

Saat ini ketika mencari opsi internet cepat, sudah pasti kita menyebut fiber optik. Beberapa keunggulan berikut adalah alasan mengapa fiber optik menjadi pilihan untuk jaringan komputer yang cepat

Tidak Terjadi Pelemahan Signal

Informasi yang dikirim oleh fiber optik mampu menempuh jarak 10 kali lipat lebih jauh daripada kabel tembaga pada umumnya sebelum sinyal tersebut perlu diperkuat (amplified)

Tidak Mengalami Interferensi

Karena kabel tembaha berbahan dasar logam maka dapat dengan mudah mengalami interferensi elektromagnetik. Dalam fiber optik antara satu serat dengan serat yang lain tidak mengalami interferensi sinyal sama sekali.

Bandwith yang Lebih Besar

Fiber optik mampu membawa data lebih banyak daripada kabel tembaga, karena adanya ribuan serat optik dimana masing masing serat tersebut membawa data sendiri sendiri.

Kegunaan Fiber Optik di Bidang Lain

Jika pada umumnya kita mengenal internet sebagai bidang yang sangat mengandalkan teknologi fiber optik, maka kali ini kita akan melihat aplikasi lain dari fiber optik. Walaupun pada intinya memang tujuan utama fiber optik adalah transmisi data, tapi pada aplikasinya banyak bidang yang terbantu dengan teknologi ini.

Broadcasting

Teknologi TV Kabel memang bukan dimulai menggunakan Fiber Optik, awalnya broadcasting pada tv kabel menggunakan kabel koaksial yang biasa digunakan pada televisi di masa lalu. Saat ini semakin banyak provider yang menggunakan fiber optik untuk menyalurkan siaran TV Kabel kepada konsumennya. Karena tingginya bandwith dan kecepatan yang diberikan oleh fiber optik maka kualitas tayangan yang diberikan juga ditingkatkan hingga bisa mencapai kualitas HD. Umumnya selain layanan TV, layanan internet juga disediakan menggunakan fiber optik yang sama.

Medis

Lab in Fiber
Sumber Gambar: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lpor.201600111

Jika melihat kembali bagian sejarah fiber optik maka tentunya medis adalah bidang yang terbantu dengan teknologi fiber optik, melalui alat yang sudah disebut sebelumnya yaitu gastroskop. Dalam perkembangannya yang terbaru,  fiber optik tidak hanya digunakan untuk menjadi sarana “kamera”, melainkan mulai diarahkan menuju teknologi “lab on fiber”. Teknologi ini menitik beratkan pada bagaimana cahaya akan terinterferensi oleh kondisi tubuh pasien. Dalam “lab on fiber” fungsi fiber optik lebih ditekankan sebagai sensor daripada fungsi sebelumnya yaitu transmisi data.

Militer

Pada bidang militer, sebenarnya fungsi fiber optik masih ada fungsi utamanya yaitu sebagai media transmisi data. Akan tetapi karena sifatnya yang tahan terhadap interferensi dan biaya yang murah, maka saat ini sarana komunikasi militer (yang umumnya bersifat sangat rahasia dan tahan sadap) beralih menggunakan fiber optik dari yang sebelumnya menggunakan jaringan radio khusus.

Kesimpulan

Melihat manfaat fiber optik, tampaknya masih banyak potensi penggunaan fiber optik dalam hal transmisi data di berbagai kebutuhan. Dengan teknologi ini tentunya semakin besar harapan bahwa tidak ada kendala dalam transmisi data jarak jauh.

Tinggalkan komentar