Apa itu Fiber Optik: Pengertian, Fungsi, Jenis dan Cara Kerjanya

Teknatekno.com – Hai Teknozen! Kali ini Teknatekno akan membahas tentang apa itu fiber optik beserta fungsi dan cara kerjanya. Teknologi semakin maju terutama komunikasi dan internet. Saat ini, banyak provider menawarkan jaringan cepat berbasis optical fiber.

Layanan tersebut mampu melakukan transmisi data lebih besar dan stabil. Penggunaan kabel terbaru tersebut juga menguntungkan dari sisi efisiensi, efektivitas, keamanan, dan maintenance.

Pada umumnya, kabel ini akan dibungkus dengan semacam cladding sehingga bisa dibedakan satu dan lainnya karena bentuknya sudah lebih tebal.

Nah, untuk membantu kamu dalam memahami fiber optik, berikut ini Teknatekno akan menjelaskan tentang apa itu fiber optik, apa saja fungsi dan jenisnya, serta cara kerja kabel fiber optik ini.

Pengertian Apa itu Fiber Optik

Jadi apa itu fiber optik? Fiber optik adalah serat halus dari bahan kaca atau silika yang berguna untuk transmisi, transfer, dan penghantar sinyal. Berbeda dari kawat tembaga, sinyal tersebut bukan listrik melainkan cahaya.

Kabel fiber optik menggunakan material silica atau karbon khusus yang mirip kaca. Ada juga yang menyebutnya sebagai serat plastik karena komponen penyusunnya memang dari bahan isolator.

Fiber optik atau optical fiber berukuran sangat tipis bahkan lebih kecil dari rambut. Karena berbahan dasar kaca, kamu tidak akan mudah melihatnya secara langsung dengan mata. Meskipun menggunakan kaca tipis, kabel tersebut sangat kokoh dan tidak mudah rusak.

Secara teoritis, kaca adalah isolator yaitu tidak bisa menghantarkan listrik. Akan tetapi, cara kerja serat optik menggunakan konsep pembiasan dan pemantulan cahaya. Bagian berikut ini akan menjelaskan lebih lanjut mengenai fungsi, jenis, dan fungsi dari kabel tersebut.

Sejarah Perkembangan Teknologi Fiber Optik

Beirkut sejarah perkembangan teknologi kabel fiber optik yang perlu kamu ketahui:

• Tahun 1840

Fisikawan Swiss Daniel Colladon sebagai penemu fiber optik yang pertama kali melakukan risetnya dengan menyinari pipa air menggunakan cahaya, air membawa cahaya yang menyinari tersebut melalui refleksi internal.

• Tahun 1870

Riset kedua dilakukan oleh fisikawan Irlandia bernama John Tyndall yang mendemonstrasikan refleksi internal di Royal Society London dengan cara menyorotkan cahaya kedalam gentong air.

Ketika ia menuangkan air pada gentong tersebut, terjadi lengkungan cahaya mengikuti arus air tersebut. Dari penemuan inilah sebuah gagasan munculnya teori kabel fiber optik.

• Tahun 1930

Riset dilanjutkan oleh dua mahasiswa asal Jerman bernama Walter Gerlach dan Heinrich Lamm yang mencoba menggunakan pipa PVC sebagai media untuk pembuatan gastroskop.

• Tahun 1950

Fiber optik mengalami perkembangan lagi di negara Inggris tepatnya di kota London. Fisikawan asal India Narinder Kapany dan fisikawan Inggris Harold Hopkins berhasil mengirimkan gambar sederhana dipermukaan bawah pipa yang terbuat dari ribuan serat kaca.

• Tahun 1957

Sejarah perkembangan fiber optik dilanjutkan oleh tiga ilmuwan dari Universitas Michigan Amerika, yakni Lawrence Curtiss, Basil Hirschowitz, dan Wilbur Peters yang berhasil menggunakan teknologi fiber optik untuk membuat gastroskop pertama di dunia.

• Tahun 1960

Pada tahun ini Fisikawan AS kelahiran Tiongkok Charles Kao beserta asistennya George Hockham melanjutkan riset mengenai fiber optik yang ahirnya menyadari bahwa kaca tidak murni tidak bisa digunakan untuk fiber optik dengan jarak yang jauh.

Untuk jangkauan sinyal telepon jarak jauh dibutuhkan Kaca Murni sebagai materialnya. Berkat penemuannya ini, ia sempat dianugerahi sebagai Nobel Fisika pada tahun 2009.

• Tahun 1960

Ditahun ini juga Kabel Fiber Optik pertama kali dibuat untuk membawa sinyal telepon oleh beberapa ilmuwan yang berasal dari Corning Glass Company.

• Tahun 1970

Corning Glass Company melalui Donald Keck (dan rekan rekannya) berhasil mengirim sinyal jarak jauh yang ahirnya menhjadi pemicu dikembangkannya fiber optik lebih canggih lagi.

• Tahun 1977

Penggunaan kabel fiber optik untuk jaringan telepon pertama kali digunakan melalui sambungan telepon yang ada di Long Beach dan Artesia, California.

• Tahun 1988

Instalasi kabel telepon fiber optik transatlantik pertama, TAT8, yang dipasang di sebagian wilayah Amerika Serikat, Prancis, dan Inggris.

• Tahun 2020

Sejarah perkembangannya berahir ditahun 2020 dengan terpasangnya 406 kabel fiber optik bawah laut yang membentang hingga total 1,2 juta km (0,7 juta mil). Data diambil dari TeleGeography.

Komponen Fiber Optik

Setelah mengetahui apa itu fiber optik, kamu juga perlu tau beberapa komponen yang terdapat pada kabel fiber optik. Berikut ini komponen-komponen dasar yang ada pada varian kabel fiber optik:

1. Core

Optical fiber memiliki bagian inti atau core yaitu serat kaca atau silika yang baru saja disebutkan. Bagian inti sangat tipis sehingga sangat sulit dikenali. Core berfungsi sebagai penghantar cahaya dan ukurannya menentukan kapasitas bandwidth.

2. Cladding

Core membutuhkan cladding atau disebut juga selongsong. Fungsinya sebagai pelindung sekaligus tempat pembiasan dan pemantulan cahaya. Bagian dalam dibuat mirip cermin dengan diameter tertentu.

3. Coating

Cladding masih belum cukup karena rentan tetap butuh proteksi. Kabel menggunakan coating yang mirip sama penggunaan kabel umum. Fungsi coating untuk perlindungan dasar dari gangguan luar. Material yang dipakai juga sangat kokoh dan tidak mudah rusak.

4. Outer Jacket

Bagian yang langsung dipegang oleh tangan disebut outer jacket. Ini merupakan bahan yang sama dengan kabel tembaga. Komponennya bisa berupa plastik atau bantalan yang halus untuk mengurangi shock. Bagian ini kadang juga ditambah komponen lain untuk pelindung ekstra.

Jenis Kabel Fiber Optik

Secara umum jenis kabel fiber optik terbagi menjadi dua yaitu SMF dan MMF. Sedangkan untuk klasifikasinya, kabel fiber optik terbagi menjadi 8 macam diantaranya Armored Cable, Simplex Cable, Zipcord Cable, Low Smoke Zero Halogen, Hybrid & Composite Cable, Aerial Cable atau Self-Supporting, Breakout Cable dan Tight Buffer.

1. Single Mode Fiber (SMF)

Jenis jenis kabel fiber optik yang pertama adalah single mode fiber. Ini merupakan kabel yang memakai satu core. Karena hanya ada satu serat, proses transmisi berlangsung cepat dari satu konektor ke lainnya.

Single mode memiliki cladding dan outer jacket yang kecil. Kamu mungkin tidak menyangka bahwa kabel tersebut mampu melakukan transmisi berkecepatan tinggi dan membawa data dengan ukuran besar.

Single Mode Fiber (SMF) umumnya diaplikasikan pada lintasan kabel yang memiliki ukuran mil, atau kilometer. SMF yang berbasis laser ini harganya relatif mahal. SMF biasanya digunakan oleh industri industri besar seperti pada pabrik, kampus, dan juga gedung gedung perkantoran.

2. MultiMode Fiber (MMF)

Tipe optical fiber yang lain adalah multimode yaitu satu cladding berisi beberapa core. Kabel ini sengaja menggunakan serat kaca yang banyak agar proses transfer lebih cepat dan efisien. Tentu saja, kapasitasnya cukup besar sehingga mampu menampung data berlebih.

Perlu kamu ketahui, beberapa kabel single mode bisa disatukan pada coating yang sama. Akan tetapi, masing-masing terpisah. Prinsipnya mirip kabel tembaga yang terdiri dari dua atau tiga inti tetapi tetap dibungkus selimut isolator yang berbeda. Penggunaan kabel sepertinya akan menghemat fungsi dan instalasi.

Multimode Fiber, MMF, umumnya diaplikasikan untuk menjalankan kabel yang menggunakan satuan ukur ratusan kaki atau meter. Optik berbasis LED ini memiliki range harga yang relatif terjangkau.

Multimode Fiber (MMF) ini umumnya digunakan di industri skala kecil dan menengah. Misalkan saja di sekolah sekolah, ruko, dan juga kampus kampus kecil.

Cara Kerja Fiber Optik

Para ahli menemukan serat optik mampu menjadi penghantar transmisi. Akan tetapi, prinsip penggunaannya berbeda dari kabel yang sudah umum. Simak daftar berikut untuk penjelasan lebih lanjut.

1. Sinyal Cahaya

Cara kerja fiber optik berdasarkan sinyal cahaya. Yang bergerak dan merambat bukan listrik tetapi cahaya. Satu hal yang perlu kamu sadari adalah cahaya itu sendiri tidak memiliki massa. Jika sebatas tabung terus disinari seperti senter, tidak ada perpindahan energi dan transmisi.

Inilah alasan mengapa harus menggunakan serat dari bahan kaca. Data dan transmisi memakai kaca tersebut untuk berpindah dan cahaya bertugas menggerakkan perpindahan tersebut. Tentu saja, prosesnya bukan lagi seperti lampu biasa atau sinar matahari karena membutuhkan pembiasan dan pemantulan.

2. Pembiasan

Material cladding menggunakan komponen dengan indeks kecil. Fungsinya adalah mengurangi perubahan komposisi gelombang cahaya saat bergerak dari satu konektor ke lainnya. Didalam cladding, cahaya itu akan dibiaskan lalu dipantulkan hingga berpindah dari satu posisi ke lainnya dengan cepat lalu sampai ke tujuan akhir.

3. Transfer Data

Konektor serat fiber juga memiliki peran penting yaitu untuk memastikan data yang masuk sama dengan yang keluar serta meneruskan ke kabel lain. Transfer data dan transmisi pada serat optik berlangsung cepat karena gerak cahaya. Akan tetapi, beban ditentukan ukuran kaca sehingga harus ideal dan seimbang.

Kamu mungkin berpikir untuk memperbesar ukuran serat sehingga mampu menampung lebih banyak data. Hal ini sudah dilakukan untuk transmisi antariksa dan militer dimana data harus cepat sampai dengan efisien.

Jika besaran transmisi dan ukuran serat tidak sebanding, hasilnya justru tidak efisien. Inilah alasan mengapa mayoritas kabel berbasis optical fiber untuk komunikasi dan internet adalah tipis karena menyesuaikan dengan kapasitas data yang dipakai.

Fungsi Kabel Fiber Optik

Fungsi fiber optik yang utama adalah sebagai backbone atau media jaringan telekomunikasi. Kabel ini memiliki peran penting dalam transmisi jutaan data antar jaringan. Kabel fiber optik banyak digunakan di bidang industri, jaringan, telekomunikasi, dan militer. Adapun kegunaan kabel fiber optik yang lainnya yaitu:

1. Jaringan Internet

Jaringan fiber optik sangat penting di bidang internet. Pada awalnya, kabel tersebut dipakai untuk transmisi antar negara di bawah laut sehingga data lebih cepat diterima. Setelah itu, pihak provider menerapkannya langsung ke end user yaitu pengguna rumahan dan bisnis.

Keberadaan kabel ini mampu meningkatkan transmisi data. Setelah sampai di user, internet tersebut di share dengan cara wifi dan hotspot. Inilah alasan mengapa banyak wifi memiliki koneksi cepat karena sumber internet mereka juga stabil dan besar.

2. TV Kabel

Selain internet, tv kabel juga menggunakan kabel serat optik tersebut. Secara umum, prinsip dan penerapannya mirip. Kamu berlangganan tv kabel dan tidak lagi menangkap sinyal dari satelit.

Transmisi data dikirim langsung via serat optik tersebut. Pada umumnya, layanan internet dan tv kabel atau berbayar menjadi satu kecuali customer memang ingin dipisah.

3. Jaringan Lokal

Selain untuk jaringan internet yang luas, serat optik juga penting untuk jaringan lokal. Di kantor, mereka sengaja menggunakan transmisi berbasis cahaya agar data yang dikirim lebih cepat dan menampung ukuran besar. Contoh lain adalah jaringan di kampus yang menghubungkan antar kantor, departemen, dan lokasi lain.

4. Perangkat Otomotif

Optical fiber juga dipakai di industri otomotif. Mobil buatan baru sudah mengurangi kabel tembaga atau sejenisnya karena kurang stabil dan efisien. Sebaliknya, perusahaan menggantikan sistem listrik dan koneksi dalam bentuk fiber.

Ini merupakan perubahan besar yang lebih canggih. Tanpa kabel biasa, desain dan ukuran hingga berat mobil bisa dibuat lebih praktis.

5. Peralatan Militer

Seperti yang diketahui bersama, militer menggunakan teknologi berbeda dan relatif lebih maju. Mereka pasti membutuhkan koneksi data dan jaringan yang stabil. Kabel listrik yang dipakai juga berbentuk khusus dengan kapasitas bandwidth yang sangat besar.

6. Equip Ruang Angkasa

Industri luar angkasa mulai berkembang dan kini semakin maju dengan kemunculan beberapa pemain besar. Sama seperti militer, jaringan dan transmisi data mereka bukan lagi level biasa.

Kabel fiber optik harus mampu menampung semua koneksi dengan aman dan tepat. Selain itu, penggunaan kabel lebih efisien serta durabilitas lebih tinggi.

Kelebihan dan Kekurangan Kabel Fiber Optik

Setelah mengetahui apa itu fiber optik beserta cara kerjanya, selanjutnya kita akan membahas beberapa kelebihsan dan juga kekurangan dari fiber optik ini.

Teknologi kabel seperti ini berkembang karena sangat dibutuhkan oleh banyak pihak. Akan tetapi, pro dan kontra selalu ada sehingga wajib mengerti apa saja yang termasuk kelebihan kekurangan kabel fiber optik.

Kelebihan Fiber Optik

Keunggulan fiber optik adalah salah satunya terletak pada sistem transmisi yang cepat, stabil, dan menampung data besar. Dengan ukuran yang sangat kecil, kabel ini bisa menggantikan fungsi kabel tembaga yang berat dan bear. Dari sisi efisiensi, penggunaan kabel tersebut jelas lebih menguntungkan.

Selain itu, kabel lebih stabil terutama saat transmisi data di cuaca buruk. Saat memakai tembaga, air, cuaca, suhu, dan petir bisa mempengaruhi sinyal listrik. Tapi, kamu tidak perlu khawatir mengenai hal tersebut. Kabel dengan bahan optical fiber memiliki durabilitas tinggi dan sangat stabil.

Dari segi ukuran, kabel berbentuk fleksibel dan kecil. kamu tidak perlu takut saat menekuk dan menggulung. Serat kaca atau silika tersebut justru lebih kokoh dan solid. Selain itu, pemasangan mudah dan kabel sangat ringan.

Kekurangan Fiber Optik

Kekurangan fiber optik adalah harga yang mahal untuk sekali pemasangan dan pembelian. Selain itu, ini bukan kabel yang tersedia bebas dan harus mencari di sumber tertentu.

Satu lagi yang perlu diketahui adalah pemasangan harus siap dengan support. Meskipun mudah, kabel tidak bekerja kecuali kamu menyiapkan semua yang dibutuhkan untuk transmisi.

Selain itu, kabel membutuhkan cahaya yang memang didesain untuk kebutuhan transmisi. kamu juga memerlukan operator dan tim ahli berpengalaman untuk hal ini. Tentu saja, budget akan meningkat di proses instalasi awal.

FAQ

Berikut ini pertanyaan seputar apa itu fiber optik.

1. Fiber Optik Untuk Jaringan Apa Saja?

Kabel serat optik atau fiber optik sering digunakan sebagai tulang punggung dalam jaringan telekomunikasi, misalnya untuk menghubungkan jaringan antar pulau, kantor cabang, dan gedung.

Kabel serat optik sangat berguna untuk membawa jutaan bit data dari satu tempat kerja ke tempat kerja berikutnya dan dari satu pulau ke pulau lainnya.

2. Berapa Kecepatan Dari Jaringan Fiber Optik?

Sistem pemasangan kabel serat optik memiliki daya transfer hingga 1 gbps tanpa gangguan elektromagnetik dan memiliki jangkauan hingga 2000 meter.

3. Berapa Kapasitas Fiber Optik?

FIber optik dapat mencapai hingga 2000 meter dengan kecepatan dan kapasitas data lebih dari 1 Gbps tanpa gangguan elektromagnetik.

4. Apakah Fiber Optik Aman Dari Petir?

Kabel fiber optik tidak mentransmisikan impuls listrik, tidak seperti kabel lain yang menggunakan kabel tembaga yang rentan terhadap sambaran petir.

5. Apakah Kabel Fiber Optik Memerlukan Arus Listrik?

Kabel fiber optik tidak mengkonsumsi daya atau arus listrik. Sehingga, ketika ada interferensi atau gangguan elektromagnetik, kabel ini tidak terpengaruh karena memiliki ketahanan yang kuat.

6. Mengapa Fiber Optic Makin Banyak Digunakan Saat Ini?

Karena kecepatannya yang tinggi, fiber optik sering digunakan sebagai saluran media komunikasi, sehingga memungkinkan pengguna untuk menghubungi orang lain secara bersamaan.

Kesimpulan

Demikianlah penjelasan dari Teknatekno mengenai apa itu fiber optik berserta fungsi dari fiber optik, jenis-jenisnya, komponen apa saja yang terdapat dalam fiber optik, bagaimana cara kerjanya, serta kelebihan dan kekurangan dari kabel fiber otik tersebut. Semoga bermanfaat ya!