Apa itu Optical Fiber Teknologi, dan Bagaimana Cara Kerjanya?

Di Googling - Banyak dari kita telah mendengar istilah teknologi "fiber optics" atau "optical fiber" untuk menggambarkan jenis kabel atau teknologi yang menggunakan cahaya, hanya sedikit dari kita yang benar-benar mengerti tentang apa itu semua. Di sini kami menjelaskan dasar-dasar tentang teknologi fiber optics, cara bekerja dengannya, serta tujuan, fitur, manfaat, dan fiber optics apa yang digunakan saat ini. Kami akan mengeksplorasi jawaban untuk: Bagaimana cara kerja fiber optics? Bagaimana cara kerja fiber optics? Dan, bagaimana cara kerja fiber optics?

Apa itu Teknologi Optical Fiber (Fiber Optics)?

       Fiber optics, atau optial fiber, adalah untaian kaca panjang dan tipis yang ditarik dengan hati-hati kira-kira berdiameter rambut manusia . Untaian ini disusun dalam bundel yang disebut kabel fiber optics. Kami mengandalkan mereka untuk mengirimkan sinyal cahaya jarak jauh.

Pada sumber pemancar, sinyal cahaya dikodekan dengan data… data yang sama yang Anda lihat di layar komputer. Jadi, serat mentransmisikan "data" dengan cahaya ke ujung penerima, di mana sinyal cahaya diterjemahkan sebagai data. Oleh karena itu, fiber optics sebenarnya adalah media transmisi – sebuah “pipa” untuk membawa sinyal jarak jauh dengan kecepatan sangat tinggi.

       Fiber optics digunakan untuk jaringan data jarak jauh dan berkinerja tinggi. Ini juga biasa digunakan dalam layanan telekomunikasi, seperti internet, televisi dan telepon. Misalnya, Verizon dan Google masing-masing menggunakan fiber optics dalam layanan Verizon FIOS dan Google Fiber mereka, memberikan kecepatan internet Gigabit kepada pengguna.

Untuk Apa Fiber optics Digunakan?

       Fiber optics awalnya dikembangkan pada 1950-an untuk endoskopi. Tujuannya adalah untuk membantu dokter melihat bagian dalam pasien manusia tanpa operasi besar. Pada 1960-an, insinyur telepon menemukan cara untuk menggunakan teknologi yang sama untuk mengirim dan menerima panggilan telepon dengan "kecepatan cahaya". Itu sekitar 186.000 mil per detik dalam ruang hampa, tetapi melambat menjadi sekitar dua pertiga dari kecepatan ini dalam kabel. Jadi, untuk apa fiber optics digunakan? Singkatnya, untuk transmisi sinyal, komunikasi dan penglihatan (video).

Bagaimana Cara Kerja Kabel fiber optics?

       fiber optics mengirimkan data dalam bentuk partikel cahaya atau foton yang berdenyut melalui kabel fiber optics. Inti serat gelas dan kelongsongnya masing-masing memiliki indeks bias berbeda yang membelokkan cahaya yang masuk pada sudut tertentu.

Ketika sinyal cahaya dikirim melalui kabel fiber optics, mereka memantulkan inti dan kelongsong dalam serangkaian pantulan zig-zag, mengikuti proses yang disebut refleksi internal total . Sinyal cahaya tidak bergerak dengan  kecepatan cahaya  karena lapisan kaca yang lebih padat, melainkan bergerak sekitar 30% lebih lambat dari kecepatan cahaya.

Untuk memperbaharui, atau meningkatkan, sinyal sepanjang perjalanannya, transmisi fiber optics terkadang membutuhkan pengulang pada jarak jauh. Repeater ini meregenerasi sinyal optik dengan mengubahnya menjadi sinyal listrik, memproses sinyal listrik itu dan mentransmisikan ulang sinyal optik.

Singkatnya: Cahaya merambat ke Fiber optics dengan memantulkan dinding kabel berulang kali. Setiap partikel cahaya (foton) memantul ke pipa dengan pantulan seperti cermin internal yang berkelanjutan.

Sinar cahaya bergerak ke inti kabel. Inti adalah bagian tengah kabel dan struktur kaca. Cladding adalah lapisan kaca lain yang melilit inti. Cladding ada untuk menjaga sinyal cahaya di dalam inti.

Kabel fiber optics kini mampu mendukung sinyal hingga 10 Gbps. Biasanya, ketika kapasitas bandwidth kabel fiber optics meningkat, semakin mahal harganya.

Jenis Kabel fiber optics

       Ada banyak jenis kabel fiber optics, seperti Single dan Multimode Fiber berikut:

Single dan Multimode Fiber

       Kabel fiber optics membawa sinyal cahaya dalam mode. Modus adalah jalur yang dilalui berkas cahaya saat berjalan di serat . Ada kabel serat mode tunggal dan multimode.

1. Single mode

      adalah struktur paling sederhana. Ini berisi inti yang sangat tipis, dan semua sinyal berjalan lurus ke tengah tanpa memantul ke tepi. Kabel fiber optics mode tunggal biasanya digunakan untuk aplikasi CATV, Internet, dan telepon, di mana sinyal dibawa oleh serat mode tunggal yang dibungkus menjadi satu bundel

2. Single mode 

       adalah jenis kabel fiber optics lainnya. Ini sekitar 10 kali lebih besar dari kabel mode tunggal. Berkas cahaya dapat melakukan perjalanan melalui inti dengan mengikuti berbagai jalur yang berbeda, atau dalam beberapa mode yang berbeda. Jenis kabel ini hanya dapat mengirim data dalam jarak pendek. Oleh karena itu, mereka digunakan, antara lain, untuk menghubungkan jaringan komputer.

Ada empat jenis kabel fiber optics multimode, yang diidentifikasi dengan "OM" (multimode optik). Asosiasi industri menetapkan mereka sebagai OM1, OM2, OM3 dan OM4. Mereka dijelaskan oleh ISO/IEC 11801. Standar OM4 disetujui oleh TIA/EIA 492AAAD. Setiap OM memiliki persyaratan Modal Bandwidth minimum.

Simplex dan Duplex Optical Fiber

       Konstruksi kabel fiber optics simpleks mengandung satu helai kaca. Paling sering, serat simpleks digunakan di mana hanya satu jalur transmisi dan / atau penerima diperlukan antara perangkat atau ketika sinyal data multipleks digunakan (komunikasi dua arah melalui satu serat).

Kabel serat dupleks terdiri dari dua helai kaca atau plastik serat. Biasanya ditemukan dalam format konstruksi "zipcord", kabel ini paling sering digunakan untuk komunikasi dupleks antar perangkat yang memerlukan pengiriman dan penerimaan terpisah.

Aplikasi Lain Teknologi fiber optics

       Selain konstruksi kabel plenum, produsen rakitan kabel fiber optics membuat:

• Struktur "Siam" (dua kabel berdampingan, masing-masing dengan jaketnya sendiri)
• kabel hybrid (dengan kabel tembaga)
• konstruksi kabel yang dibundel dan komposit yang mencakup kabel fiber optics, tembaga, atau kadang-kadang pasangan daya lainnya
• "Kabel tambalan" atau "jumper serat" yang lebih pendek digunakan untuk menghubungkan berbagai peralatan elektronik di ruang server, lemari telekomunikasi, atau pusat data.

Kelebihan dan kekurangan Optical Fiber

       Kabel fiber optics digunakan terutama karena keunggulannya dibandingkan kabel tembaga. Keuntungan termasuk yang berikut:

• Mereka mendukung kapasitas bandwidth yang lebih tinggi.
• Cahaya dapat bergerak lebih jauh tanpa perlu banyak dorongan sinyal.
• Mereka kurang rentan terhadap interferensi, seperti interferensi elektromagnetik.
• Mereka bisa terendam air.
• Kabel fiber optics lebih kuat, lebih tipis dan lebih ringan dari kabel kawat tembaga.
• Mereka tidak perlu dirawat atau diganti sesering mungkin.

Namun, penting untuk dicatat bahwa fiber optics memang memiliki kekurangan yang harus diketahui pengguna. Kerugian tersebut antara lain sebagai berikut:

• Kawat tembaga seringkali lebih murah dari pada fiber optics.
• Serat kaca membutuhkan lebih banyak perlindungan di dalam kabel luar daripada tembaga.
• Memasang kabel baru membutuhkan banyak tenaga.
• Kabel fiber optics seringkali lebih rapuh. Misalnya, serat dapat putus atau sinyal dapat hilang jika kabel ditekuk atau ditekuk dengan radius beberapa sentimeter.

Kegunaan fiber optics dalam Kehidupan Sehari-hari

       Untuk apa fiber optics digunakan? Anda mungkin pernah melihat serat plastik membawa lampu berwarna dalam aplikasi dekoratif. Apa yang mungkin belum Anda lihat adalah kabel fiber optics kaca asli yang sekarang menjadi dasar komunikasi dan jaringan komputer kita. Ribuan mil kabel fiber optics terpasang membawa banyak jenis informasi di bawah tanah, di terowongan, dinding bangunan, langit-langit, dan tempat lain yang tidak Anda lihat. Contoh penggunaan fiber optics dalam kehidupan kita sehari-hari meliputi aplikasi seperti:

Penggunaan fiber optics

1. Jaringan komputer dan penyiaran

       Jaringan komputer adalah kasus penggunaan fiber optics yang umum karena kemampuan fiber optics untuk mengirimkan data dan menyediakan bandwidth yang tinggi. Demikian pula, fiber optics sering digunakan dalam penyiaran dan elektronik untuk memberikan koneksi dan kinerja yang lebih baik.

2. Internet dan televisi kabel

       Internet dan televisi kabel adalah dua penggunaan fiber optics yang lebih umum ditemukan. fiber optics dapat dipasang untuk mendukung koneksi jarak jauh antar jaringan komputer di lokasi yang berbeda.

3. Lingkungan bawah laut

       fiber optics digunakan di lingkungan yang lebih berisiko, seperti kabel bawah laut, karena dapat terendam air dan tidak perlu sering diganti.

4. Militer dan luar angkasa

       Industri militer dan luar angkasa juga memanfaatkan fiber optics sebagai sarana komunikasi dan transfer sinyal, selain kemampuannya untuk memberikan penginderaan suhu. Kabel fiber optics dapat bermanfaat karena bobotnya yang lebih ringan dan ukurannya yang lebih kecil.

5. Medis

       fiber optics sering digunakan dalam berbagai instrumen medis untuk memberikan penerangan yang tepat. Ini juga semakin memungkinkan sensor biomedis yang membantu prosedur medis invasif minimal. Karena fiber optics tidak mengalami interferensi elektromagnetik, ini sangat ideal untuk berbagai pengujian seperti pemindaian MRI. Aplikasi medis lainnya untuk fiber optics termasuk pencitraan sinar-X, endoskopi, terapi cahaya, dan mikroskop bedah

       Dalam beberapa tahun terakhir, penggunaan fiber optics lainnya telah muncul. Kabel fiber optics telah menjadi tulang punggung MAN, WAN, dan LAN. Ada kecenderungan menuju aplikasi “FTTX” atau “Fiber to the XXXX”. Yaitu, misalnya, Serat ke:

• Home (FTTH)
• Curb (FTTC)
• Premise (FTTP)
• Building (FTTB)
• Node (FTTN)

Awalnya, penggunaan fiber optics terutama adalah jalur kabel utama yang dirancang untuk membawa sinyal ke area berpenduduk lebih besar. Seiring waktu, kabel ini telah memperluas jangkauannya ke rumah, gedung, dll., sehingga memunculkan tren FTTX.