Sistem Komunikasi Fiber Optic

Komponen Sistem Komunikasi Serat Optik

Analisis kinerja suatu Sistem Komunikasi Serat Optik, dapat ditinjau dari 3 (tiga) komponen, yaitu perangkat dan sumber pengirim, perangkat dan detektor penerima, dan serat optik itu sendiri. Dalam perancangannya, memperhatikan hal-hal berikut ini (Robert J. Hoss, 1990) :

1.       Loss kopling sumber seminimum mungkin, dengan cara sedemikian hingga daya yang masuk ke serat optik sebanyak mungkin.

2.       Loss kopling penerima semininum mungkin, dengan cara sedemikian hingga daya yang diterima oleh detektor sebanyak mungkin.

3.       Loss sambungan serendah mungkin, dengan pemilihan jenis alat sambung, dan mempertimbangkan karakteristik serat optik yang disambung (diameter dan bahan core/inti serat).

4.       Loss konektor serendah mungkin dengan mengontrol jenis konektor, dan diameter core maupun cladding.

5.       Loss instalasi kabel serendah mungkin, termasuk bending akibat proses instalasi/penarikan kabel setelah mengalami tekanan dan tegangan.

1. Sumber pengirim

Terdapat 2 (dua) tipe sumber pengirim optik yang digunakan untuk mengirim cahaya informasi melalui serat optik, yaitu Light Emitting Diode (LED) dan Injection Laser Diode (ILD). LED biasanya dipakai pada serat optik multi mode, karena memiliki spektrum cahaya yang lebar, sedangkan ILD yang memiliki spektrum cahaya yang lebih sempit biasanya digunakan untuk komunikasi menggunakan serat optik single mode. Beberapa hal yang perlu dipertimbangkan dalam pemilihan sumber pengirim optik adalah (Robert J. Hoss, 1990) :

-          Proses penguatan sinyal dari sinyal eletrik ke sinyal optik agar daya yang dikeluarkan optimal.

-          Umpan balik sebagai pengontrol kinerja seiring dengan perubahan terhadap panas dan waktu.

-          Kestabilan kinerja dan lamanya siklus hidup perangkat/sumber pengirim.

-          Loss kopling, yaitu rugi-rugi daya yang ditimbulkan saat pertama kali sinyal optik ditransmisikan ke dalam serat optik.

2. Detektor Penerima

Terdapat 2 (dua) tipe detektor optik, yaitu PIN (Positive-Intrinsic Negative) dan APD (Avalanched Photo Diode). Perancangan dan pemilihan perangkat penerima, sangat menentukan dalam suatu analisis sensitivitas dari besarnya daya optik minimum yang didapat dideteksi oleh detektor. Beberapa hal yang menjadi pertimbangan antara lain (Robert J. Hoss, 1990) :

-          Pemilihan panjang gelombang optik yang beroperasi. Sifat redaman serat optik sebagai fungsi dari panjang gelombang dan jarak, akan menentukan berapa daya yang diterima detektor.

-          Range/jangkauan penerimaan daya optik. Range yang lebih lebar akan membuat fleksibilitas yang tinggi dalam penerapan dilapangan.

-          Penguatan daya optik sesaat setelah cahaya optik dideteksi. Daya sinyal optik yang sampai diujung penerima, biasanya tidak terlalu besar karena berkurang sepanjang transmisinya dalam serat optik, sehingga perlu dikuatkan terlebih dahulu sehingga pemrosesan penterjemahan informasi dapat dilakukan dengan sempurna.

-          Loss kopling yaitu rugi-rugi daya sesaat setelah sinyal keluar dari serat optik dan masuk ke detektor penerima.

3. Serat Optik

Serat optik adalah sebuah kaca murni yang panjang dan tipis serta berdiameter sangat kecil (mikron). Serat optik menggunakan prinsip pemantulan sempurna dengan membuat kedua indeks bias dari core dan cladding berbeda, sehingga cahaya (informasi) dapat memantul dan merambat di dalamnya. Serat optik ditemukan pada tahun 1960-an oleh seorang ilmuwan Fisika bernama Charles Kao dan saat ini telah menjadi tulang punggung bagi komunikasi dunia. Struktur bagian serat optik terdiri dari core, cladding dan coating.

Gambar 2.2 Struktur Bagian Serat Optik

-          Core merupakan bagian inti dari serat optik, tempat cahaya dilewatkan. Dibagian ini mengalir informasi yang akan disampaikan dari pengirim ke penerima, bisa berupa data maupun suara dengan berbagai aplikasi dan konten di dalamnya.

-          Cladding mengelilingi inti yang berfungsi memantulkan cahaya kembali ke dalam inti (core).

-          Buffer Coating adalah pelapis pelindung pertama serat optik.

Cahaya dapat merambat didalam serat optik melalui proses pemantulan sempurna yang disebabkan oleh perbedaan indeks bias core (n1) dan indeks bias cladding (n2) seperti pada gambar 2.3. Semakin sempurna proses pemantulan ini, maka semakin panjang jangkauannya.

Gambar 2.3 Prinsip Penyaluran Cahaya Dalam Serat Optik