Pengertian Fiber Optik

Fiber Optik (Serat optic) adalah saluran transmisi yang terbuat dari kaca atau plastik yang digunakan untuk mentransmisikan sinyal cahaya dari suatu tempat ke tempat lain. Cahaya yang ada di dalam serat optik sulit keluar karena indeks bias dari kaca lebih besar daripada indeks bias dari udara. Sumber cahaya yang digunakan adalah laser karena laser mempunyai spektrum yang sangat sempit. Transmisi serat optik sangat tinggi sehingga sangat bagus digunakan sebagai saluran komunikasi. Serat optik umumnya digunakan dalam sistem telekomunikasi serta dalam pencahayaan, sensor, dan optik pencitraan.

Serat optik terdiri dari 2 bagian, yaitu cladding dan core. Cladding adalah selubung dari core. Cladding mempunyai indek bias lebih rendah dari pada core akan memantulkan kembali cahaya yang mengarah keluar dari core kembali kedalam core lagi. Efisiensi dari serat optik ditentukan oleh kemurnian dari bahan penyusun gelas. Semakin murni bahan gelas, semakin sedikit cahaya yang diserap oleh serat optik.

Pembagian Serat optik dapat dilihat dari 2 macam perbedaan :

1. Berdasarkan Mode yang dirambatkan :

• Single mode : serat optik dengan core yang sangat kecil, diameter mendekati panjang gelombang sehingga cahaya yang masuk ke dalamnya tidak terpantul-pantul ke dinding cladding.
• Multi mode : serat optik dengan diameter core yang agak besar yang membuat laser di dalamnya akan terpantul-pantul di dinding cladding yang dapat menyebabkan berkurangnya bandwidth dari serat optik jenis ini.

2. Berdasarkan indeks bias core :

• Step indeks : pada serat optik step indeks, core memiliki indeks bias yang homogen.
• Graded indeks : indeks bias core semakin mendekat ke arah cladding semakin kecil. Jadi pada graded indeks, pusat core memiliki nilai indeks bias yang paling besar. Serat graded indeks memungkinkan untuk membawa bandwidth yang lebih besar, karena pelebaran pulsa yang terjadi dapat diminimalkan.

Reliabilitas dari serat optik dapat ditentukan dengan satuan BER (Bit Error Rate). Salah satu ujung serat optik diberi masukan data tertentu dan ujung yang lain mengolah 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.

Dasar-Dasar dan Spesifikasi Fiber Optic, Jenis Kabel, Pewarnaan dan penggunaan

Kabel Serat Optic

Berbeda dengan kabel metalik, kabel serat optik ukurannya kecil, + 3 cm, dan lebih ringan sehingga instalasi kabel serat optik dapat dilakukan melalui beberapa span secara sekaligus. Panjang kabel serat optik dalam satu haspel
biasanya mencapai 2 s/d 4 km. Pada saat ini, untuk mengatasi keterbatasan kapasitas kabel tembaga, maka pembangunan junction menggunakan kabel serat optik jenis single mode. Ada dua jenis kabel Fiber Optic , yaitu :

PIPA LONGGAR (Loose Tube). 

Serat optik ditempatkan di dalam pipa longgar (loose tube) yang terbuat dari bahan PBTP (Polybutylene Terepthalete) dan berisi jelly. Saat ini sebuah kabel optik maksimum mempunyai kapasitas 8 loose tube, di mana setiap loose tube berisi 12 serat optik.

ALUR (Slot) Serat optik ditempatkan pada alur (slot) di dalam silinder yang terbuat dari bahan PE (Polyethyiene). Pada saat di Jepang telah dibuat kabel jenis slot dengan kapasitas 1.000 serat dan 3.000 serat.

Diameter dan berat kabel optik jenis slot

Penampang Kabel Optik Jenis Loose Tube

Penampang Kabel Optik Jenis Slot

Konstruksi Kabel Fiber Optic

• Kabel duct
• Kabel direct buried
• Kabel aerial
• Kabel indoor

Konstruksi Jenis Kabel Duct

Konstruksi jenis kabel direct buried (tanam langsung)

Konstruksi Jenis Kabel aerial (kabel udara)

Konstruksi Jenis Kabel Indoor (Kabel dalam gedung/rumah) kapasitas 2-6 Fiber Optic

Konstruksi Jenis Kabel Indoor (Kabel dalam gedung/rumah) kapasitas 8-12 Fiber Optic

Fungsi dan bagian-bagian kabel optik jenis loose tube

• Loose tube, berbentuk tabung longgar yang terbuat dari bahan PBTP (Polybuty leneterepthalete) yang berisi thixotropic gel dan serat optik ditempatkan didalamnya. Konstruksi loose tube yang berbentuk longgar tersebut mempunyai tujuan agar serat optik dapat bebas bergerak, tidak langsung mengalami tekanan atau gesekan yang dapat merusak serat pada saat instalasi kabel optik. Thixotropic gel adalah bahan semacam jelly yang berfungsi melindungi serat dari pengaruh mekanis dan juga untuk menahan air. Sebuah loose tube dapat bersisi 2 sampai dengan 12 serat optik. Sebuah kabel optik dapat bersisi 6 sampai dengan 8 loose tube.
• HDPE Sheath atau High Density Polyethylene Sheath yaitu bahan sejenis polyethylene keras yang digunakan sebagai kulit kabel optik berfungsi sebagai bantalan untuk melindungi serat optik dari pengaruh mekanis pada saat instalasi. Alumunium tape atau lapisan alumunium ditempatkan diantara kulit kabel.
• water blocking berfungsi sebagai konduktivitas elektris dan melindungi kabel dari pengaruh mekanis.
• Flooding gel adalah bahan campuran petroleum, synthetic dan silicon yang mempunyai sifat anti air. Flooding gel merupakan bahan pengisi yang digunakan pada kabel optik agar kabel menjadi padat.
• PE Sheath adalah bahan polyethylene yang menutupi bagian central strength member.
• Central strength member adalah bagian penguat yang terletak ditengahtengah kabel optik. f Central Strength Member dapat merupakan: pilinan kawat baja, atau Solid Steel Core atau Glass Reinforced Plastic. Central Strength member mempunyai kekuatan mekanis yang tinggi yang 
  diperlukan pada saat instalasi.
• Peripheral Strain Elements terbuat dari bahan polyramid yang merupakan 
  elemen pelengkap optik yang diperlukan untuk menambah kekuatan kabel 
  optik. Polyramid mempunyai kekuatan tarik tinggi.

Fungsi dan bagian-bagian kabel

optik jenis slot

• Kulit kabel, terbuat dari bahan sejenis polyethylene keras, berfungsi sebagai bantalan untuk melindungi serat optik dari pengaruh mekanis saat instalasi.
• Aluran (slot) terbuat dari bahan polyethylene berfungsi untuk menempatkan sejumlah serat. Untuk kabel optik jenis slot dengan kapasitas 1000 serat, diperlukan 13 aluran (slot) dan 1slot berisi 10 fiber ribbons. 1 fiber ribon berisi 8 serat.
• Central strength member adalah bagian penguat yang terletak ditengahtengah kabel optik. Central strength member terbuat dari pilinan kawat baja yang mempunyai kekuatan mekanis yang tinggi yang diperlukan pada saat instalasi.

Spesifikasi Kabel Optik

Karakteristik Mekanis :

• Fibre Bending (tekukan Serat) Tekukan serat yang berlebihan (terlalu kecil) dapat mengakibatkan bertambahnya optical loss.
• Cable Bending (tekukan Kabel) Tekukan kabel pada saat instalasi harus di jaga agar tidak terlalu kecil, karena hal ini dapat memerusak serat sehingga menambah optical loss.
• Tensile Strength Tensile strength yang berlebihan dapat merusakan kabel atau serat.
• Crush atau tekanan yang berlebihan dapat mengakibatkan serat retak / patah, sehingga dapat menaikkan optical loss.
• Impact adalah beban dengan berat tertentu yang dijatuhkan dan mengenai kabel optik. Berat beban yang berlebihan dapat mengakibatkan serat retak / patah, sehingga dapat menaikkan optical loss.
• Cable Torsion Torsi yang diberian kepada kabel dapat merusak selubung kabel dan serat.

Jumlah fiber pada 6 Loose tube

Jumlah fiber pada 8 loose tube

Copper Conductor

Tanda Pengenal Kabel Optik

Kabel Optik harus diberi tanda pengenal yang tidak mudah hilang yang tertera pada kulit kabel di sepanjang kabel. Adapun tanda pengenal tersebut meliputi :
Nama pabrik pembuat
Tahun pembuatan

Tipe serat optik :

• SM = Single Mode
• GI = Graded Index
• SI = Step Index

Pemakaian kabel optik :

• D = Duct

A = Aerial

B = Buried

S = Submarine

I = Indoor

Jenis kabel optik :

• LT = Loose tube

SC = Slotted core

TB = Tight Buffered

Struktur penguat :

SS = Solid Steel Core

WS = Stranded Wire Steel

GRP = Glass Reinforced Plastic

Panjang tanda pengenal kabel termasuk nama pabrik dan tahun pembuatan adalah satu meter.

Contoh: SM-D-LT SS 6-3X2 2Q

SMD-LT SS6-3T 2Q, adalah tanda pengenal kabel optik single mode untuk pemakaian duct dengan jenis loose tube, struktur penguatnya Solid State Core, jumlah serat adalah 6 dengan 3 buah loose tube dan juga mempunyai 2 quad kabel tembaga.

Persyaratan yang dibutuhkan oleh serat optik 

adalah :

• Tidak putus saat gaya rentang (tensile force) bekerja pada serat optik.
• Tidak mengalami perubahan kualitas perambatan cahaya akibat tekanan dari samping seperti misalnya microbending.
• Serat optik ditempatkan secara khusus didalam kabel optik.
• Pada sambungan serat optik harus diberi penguat.

Rugi-rugi Fiber Optic

Secara garis besar rugi-rugi yang terjadi diakibatkan oleh :

• Faktor intrinsik (dari serat itu sendiri).
• Terjadi karena kabel optik yang diinstalasi.

Rugi-rugi karena serat optik :

• Penghamburan (scaterring loss)
• Rayleigh scattering
• Microbending
• Core size variation
• Mode coupling
• Penyerapan (absorption loss)

Rugi-rugi karena instalasi :

• Rugi-rugi penyambungan

Fresnel reflection

Bengkokan (macro bending).

Bersambung ke Versi 01……

sumber : Klik disini , Klik disini