1. BUS
Bus merupakan jalur penghubung antar alat pada komputer yang digunakan sebagai media dalam proses melewatkan data pada suatu proses. Bus ini bisa dianggap sebagai sebuah pipa, dimana pipa atau saluran tersebut digunakan untuk mengirimkan dan menerima informasi antar alat yang dihubungkannya. Pada sistem komputer, bus ini termasuk perangkat internal, kecepatan pengiriman informasi melalui bus ini dilakukan dengan kecepatan tinggi.
Alat transformasi data dari terminal satu ke terminal lain di dalam CPU. Jalur utama aliran data antara processor ke komponen lainnya (seperti sound card, video card, memory) pada mainboard.
Karakteristik Dari Bus adalah:
- Jumlah interupsi mementukan banyak perangkat independen yang melakukan I/O.
- Ukuran bus data eksternal berakibat pada kecepatan operasional I/O.
- Ukuran bus alamat menentukan banyak memori yang ditunjuk board ekspansi.
- Kecepatan clock maksimum yang dapat diakomodasi bus berakibat pada kinerja.
Interkoneksi antar komponen. Bus ini terdiri dari:
- Bus alamat (address bus)
- Bus data (data bus)
- Bus kendali (control bus)
Secara umum, selain bus itu sendiri, media tersebut adalah: Kabel (wired) dan Nirkabel (wireless)
2. Kabel (Wired)
Kabel merupakan media untuk mengantarkan arus listrik atau informasi. Bahan dari kabel ini beraneka ragam, khusus sebagai pengantar arus listrik, umumnya terbuat dari tembaga dan umumnya dilapisi dengan pelindung. Selain tembaga, ada juga kabel yang terbuat dari serat optik, yang disebut dengan fiber optic cable.
Bermacam-macam media kabel yang dapat digunakan sebagai media transmisi ini, diantaranya adalah:
- Kabel pilin, yang dikenal dengan Unshielded Twisted Pair (UTP) dan Shielded Twisted Pair (STP)
- Koaksial (coaxial cable) : Kabel ini berisi dua buah conduktor, satunya terletak di tengah yang terbuat dari tembaga keras yang dilapisi dengan isolator, conductor kedua melingkar di luar isolator pertama dan tertutup dengan insulator luar
- Serat optik (fiber optic) : Pola komunikasi dengan cara pengubahan data dari data elektris menjadi energi cahaya dan ditransmisikan melalui serat optik. Merupakan salah satu media komunikasi data dalam jaringan komputer. Suatu sistem optik yang menggunakan gelas kaca atau serat plastik transparan sebagai media penerus cahaya. Kabel serat optik memiliki kelebihan mampu menyalurkan data dengan kecepatan tinggi, bandwith sangat lebar dan tidak terpengaruh oleh sinyal elektromagnetik.
MACAM-MACAM GAMBAR FIBER OPTIC
| Kabel Alarm |
 |
| In-Line Attenuator |
 |
| Kabel LAN |
Tiga dekade belakangan ini, telah dikembangkan sebuah teknologi baru yang menawarkan kecepatan data yang lebih besar sepanjang jarak yang lebih jauh dengan harga yang lebih rendah daripada sistem kawat tembaga. Teknologi baru ini adalah serat optik, serat optik menggunakan cahaya untuk mengirimkan informasi (data). Cahaya yang membawa informasi dapat dipandu melalui serat optik berdasarkan fenomena fisika yang disebut total internal reflection (pemantulan sempurna). Secara tinjauan cahaya sebagai gelombang elektromagnetik, informasi dibawa sebagai kumpulan gelombang-gelombang elektro-magnetik terpandu yang disebut mode.
Serat optik terbagi menjadi 2 tipe yaitu single mode dan multi mode. Secara umum system komunikasi serat optik terdiri dari : transmitter, serat optik sebagai saluran informasi dan receiver. Pada transmitter terdapat modulator, carrier source dan channel coupler, pada saluran informasi serat optik terdapat repeater dan sambungan sedangkan pada receiver terdapat photo detector, amplifier dan data processing. Sebagai sumber cahaya untuk sistem komunikasi serat optik digunakan LED atau Laser Diode (LD)
Kebutuhan akan komunikasi data antara dua komputer atau lebih dewasa ini semakin meningkat baik dalam kegiatan bisnis maupun pendidikan. Komu-nikasi data ini dapat diwujudkan dalam suatu jaringan komputer yang dapat menghubungkan satu komputer dengan komputer lainnya. Dengan menerapkan jaringan komputer di suatu instansi baik untuk keperluan bisnis maupun pendidikan, dipercaya dapat meningkatkan kinerja instansi tersebut maupun untuk mengefektifkan kerja dalam usaha untuk meningkatkan profit bisnis yang sedang dijalankan. Pengetahuan tentang jaringan komputer menjadi hal yang diperlukan untuk mencapai tujuan di atas.
Salah satu teknologi yang digunakan dalam membangun suatu sistem jaringan komputer dan masih terus dalam tahap pengembangan adalah teknologi serat optik. Teknologi serat optik dikembangkan sebagai upaya untuk terus meningkatkan kinerja sistem jaringan komputer. Sistem jaringan komputer yang ideal adalah suatu jaringan komunikasi yang mampu mentransfer data dalam kapasitas besar dengan kecepatan tinggi tanpa mengalami gangguan. Teknologi serat optik dikembangkan untuk mendekatkan diri pada tujuan ini. Dalam tulisan ini akan diberikan pengenalan tentang sistem jaringan komputer berbasis serat optik sebagai upaya untuk mengikuti perkembangan teknologi yang sedang terjadi.
Pengertian Serat Optik dan Keunggulan Serat Optik
Serat optik adalah salah satu media transmisi yang mampu menyalurkan data dengan kapasitas besar dengan kehandalan tinggi. Kehandalan serat optik ini diperoleh karena serat optik menggunakan gelombang optik (cahaya laser) sebagai gelombang pembawanya. Hal ini berbeda dengan jenis media transmisi lain yang menggunakan sinyal listrik yang merambat melalui kabel sebagai pembawa sinyal.
Penyaluran informasi pada serat optik dibawa oleh sinyal digital yang dirambatkan dalam bentuk gelombang cahaya. Gelombang cahaya dapat membawa informasi lebih banyak (kapasitas besar) dengan kecepatan tinggi. Kecepatan transfer data yang mampu dilakukan melalui serat optik ini dapat mencapai 200.000 Mbps (200 Gbps), suatu nilai yang sangat fantastis. Melalui serat optik ini juga menjamin keamanan data yang sedang ditransmisikan dari upaya pencurian data maupun pemotongan (tap) data di tengah jalan.
Struktur, Bentuk Fisik Serat Optik dan Perambatan Serat Optik
Sebagai media transmisi yang berfungsi untuk menyalurkan data dalam bentuk cahaya, maka serat optik harus dibuat dari semacam bahan kaca (atau plastik). m, suatu nilai yang sangatmm sampai 125 mDiameter serat optik berkisar antara 2 kecil. Dalam upaya untuk memperoleh kinerja yang baik, biasanya serat ultra pure fused silika adalah bahan yang sering digunakan sebagai bahan pembuat serat optik karena memiliki loss kecil.
Serat optik berbentuk silinder yang terdiri dari tiga bagian yaitu bagian core, cladding, dan jacket (pembungkus) (lihat gambar). Core adalah bagian terdalam yang terdiri dari satu serat atau lebih, serat inilah yang merupakan jalur bagi sinyal cahaya. Tiap serat dikelilingi oleh cladding dan kemudian ditutupi oleh coating. Bagian terluar adalah jacket yang berfungsi melindungi serat optik dari pengaruh luar, seperti kelembapan udara, abrasi dan kerusakan.
Cara Kerja Sistem Serat Optik
Pada dasarnya serat optik merupakan suatu kesatuan yang terdiri dari komponen-komponen pendukung yang membentuk suatu sistem. Hal ini dikarenakan informasi (data) yang akan ditransmisikan dalam serat optik berupa cahaya, sehingga sebelum informasi disalurkan terlebih dahulu informasi tersebut diubah bentuknya menjadi cahaya.
Pada umumnya sistem transmisi serat optik terdiri tiga bagian yaitu dari sumber cahaya, media transmisi dan detektor. Sumber cahaya adalah bagian dari sistem yang mengubah sinyal listrik menjadi sinyal cahaya yang sesuai. Tugas ini biasanya dilakukan oleh LED (Light Emitting Diode) atau bisa juga menggunakan dioda laser, yaitu dioda yang dapat memancarkan sinar laser. Media transmisi dijalankan oleh serat optik. Sebagai detektor digunakan photo-diode yaitu dioda yang dapat menyerap cahaya dan mengubahnya menjadi sinyal listrik yang sesuai. Penyaluran data melalui serat optik dapat digambarkan sebagai berikut: data berupa sinyal listrik diubah menjadi cahaya yang sesuai oleh LED sebagai sumber cahaya, kemudian cahaya berisi data tadi merambat di dalam serat optik sebagai media transmisi menuju ke penerima berupa photodioda sebagai detektor dan mngubah cahaya menjadi sinyal listrik yang sesuai (lihat gambar).
Bagian Fiber Optik
Fiber optik dibuat dari silikon dan germanium bereaksi dengan oksigen membentuk SiO2 dan GeO2.SiO2 dan GeO2 menyatu dan membentuk kaca Serat optik terdiri dari 3 bagian, yaitu :
Tipe Fiber Optik
Berdasarkan faktor struktur dan properti sistem transmisi yang sekarang banyak diimplementasikan, teknologi fiber optik terbagi atas dua type yaitu:
a Single Mode Fiber Optik
Single mode fiber optik memiliki banyak arti dalam teknologi fiber optik. Dilihat dari faktor properti sistem transmisinya, single mode adalah sebuah sistem transmisi data berwujud cahaya yang didalamnya hanya terdapat satu buah indeks sinar tanpa terpantul yang merambat sepanjang media tersebut dibentang. Satu buah sinar yang tidak terpantul di dalam media optik tersebut membuat teknologi fiber optik yang satu ini hanya sedikit mengalami gangguan dalam perjalanannya. Itu pun lebih banyak gangguan yang berasal dari luar maupun gangguan fisik saja.
Single mode dilihat dari segi strukturalnya merupakan teknologi fiber optik yang bekerja menggunakan inti (core) serat fiber yang berukuran sangat kecil yang diameternya berkisar 8 sampai 10 mikrometer. Single mode dapat membawa data dengan bandwidth yang lebih besar dibandingkan dengan multi mode fiber optiks, tetapi teknologi ini membutuhkan sumber cahaya dengan lebar spektral yang sangat kecil pula dan ini berarti sebuah sistem yang mahal. Single mode dapat membawa data dengan lebih cepat dan 50 kali lebih jauh dibandingkan dengan multi mode.
Atau bisa di simpulkan
Transmisi data melalui single mode hanya menggunakan satu lintasan cahaya yang merambat melalui serat. Metode semacam ini dapat menghindarkan ketidakakuratan yang dapat terjadi dalam penyaluran data. Diameter serat yang diperlukan haruslah cukup kecil untuk mendukung metode ini yaitu sekitar 3 – 10 mm. Cahaya yang diperlukan haruslah cahaya dengan koherensi dan intensitas tinggi yaitu laser, sehingga diperlukan suatu sumber cahaya yang mampu menghasilkan cahaya yang sangat tajam (koheren dan berintensitas tinggi) yang memerlukan teknologi tinggi.
b Multi Mode Fiber Optik
Sesuai dengan nama yang disandangnya, teknologi ini memiliki kelebihan dan kekurangan yang diakibatkan dari banyaknya jumlah sinyal cahaya yang berada di dalam media fiber optik-nya. Sinar yang berada di dalamnya sudah pasti lebih dari satu buah. Multi mode fiber optik merupakan teknologi transmisi data melalui media serat optik dengan menggunakan beberapa buah indeks cahaya di dalamya. Cahaya yang dibawanya tersebut akan mengalami pemantulan berkali-kali hingga sampai di tujuan akhirnya.
Pada jenis ini, suatu informasi (data) dibawa melalui beberapa lintasan cahaya yang dijalarkan melalui serat dari satu ujung ke ujung lainnya. Metode semacam ini dapat mengakibatkan ketidakakuran data yang dikirimkan kepada penerima, karena lintasan cahaya yang satu dapat berbeda waktu tempuhnya dibandingkan lintasan yang lain sehingga data yang dikirim menjadi berubah ketika sampai di penerima. Transmisi data jenis ini menggunakan diameter serat (core) sekitar 50 mm, dan cladding sekitar 125 mm.
Sinyal cahaya dalam teknologi Multi mode fiber optik dapat dihasilkan hingga 100 mode cahaya. Banyaknya mode yang dapat dihasilkan oleh teknologi ini bergantung dari besar kecilnya ukuran core fiber-nya dan sebuah parameter yang diberi nama Numerical Aperture (NA). Seiring dengan semakin besarnya ukuran core dan membesarnya NA, maka jumlah mode di dalam komunikasi ini juga bertambah.
Ukuran core kabel Multi mode secara umum adalah berkisar antara 50 sampai dengan 100 mikrometer. Biasanya ukuran NA yang terdapat di dalam kabel Multi mode pada umumnya adalah berkisar antara 0,20 hingga 0,29. Dengan ukuran yang besar dan NA yang tinggi, maka terciptalah teknologi fiber optik Multi mode ini.
Berdasarkan indeks bias core :
Berlainan dengan telekomunikasi yang mempergunakan gelombang elektromagnet maka pada serat optik gelombang cahayalah yang bertugas membawa sinyal informasi. Pertama-tama microphone merubah sinyal suara menjadi sinyal listrik. Kemudian sinyal listrik ini dibawa oleh gelombang pembawa cahaya melalui serat optik dari pengirim (transmitter) menuju alat penerima (receiver) yang terletak pada ujung lainnya dari serat. Modulasi gelombang cahaya ini dapat dilakukan dengan merubah sinyal listrik termodulasi menjadi gelombang cahaya pada transmitter dan kemudian merubahnya kembali menjadi sinyal listrik pada receiver. Pada receiver sinyal listrik dapat dirubah kembali menjadi gelombang suara. Tugas untuk merubah sinyal listrik ke gelombang cahaya atau kebalikannya dapat dilakukan oleh komponen elektronik yang dikenal dengan nama komponen optoelectronic pada setiap ujung serat optik.
Dalam perjalanannya dari transmitter menuju ke receiver akan terjadi redaman cahaya di sepanjang kabel serat optik dan konektor-konektornya (sambungan). Karena itu bila jarak ini terlalu jauh akan diperlukan sebuah atau beberapa repeater yang bertugas untuk memperkuat gelombang cahaya yang telah mengalami redaman. Sinar dalam fiber optik berjalan melalui inti dengan secara memantul dari cladding, dan hal ini disebut total internal reflection, karena cladding sama sekali tidak menyerap sinar dari inti. Akan tetapi dikarenakan ketidakmurnian kaca sinyal cahaya akan terdegradasi, ketahanan sinyal tergantung pada kemurnian kaca dan panjang gelombang sinyal.
Konsep perambatan cahaya di dalam serat optik, dapat ditinjau dengan dua pendekatan yaitu optik geometrik dimana cahaya dipandang sebagai sinar yang memenuhi hukum-hukum geometrik cahaya (pemantulan dan pembiasan) dan optic fisis dimana cahaya dipandang sebagai gelombang elektro-magnetik (teori mode).
Tinjauan Optik Geometrik
Memberikan gambaran yang jelas dari perambatan cahaya sepanjang serat optik.
Dua tipe sinar dapat merambat sepanjang serat optik yaitu sinar meridian dimana sinar merambat memotong sumbu serat optik dan skew ray dimana sinar merambat tidak melalui sumbu serat optik.
Sinar-sinar Meridian dapat diklasifikasikan menjadi bound dan unbound rays,
Serat optik adalah jenis step indeks, dimana indeks bias, n1, lebih besar dari indek bias kulit, n2, Unbound rays dibiaskan keluar dari inti, sedangkan bound rays akan terus menerus dipantulkan dan merambat sepanjang inti, dianggap permukaan batas antara inti dan kulit sempurna/ideal (namun akibat ketidak-sempurnaan ketidak-sempurnaan permukaan batas antara inti dan 4kulit maka akhirnya sinar akan keluar dari serat). Secara umum sinar-sinar meridian (mengikuti hukum pemantulan dan pembiasan).
Bound rays di dalam serat optik disebabkan oleh pemantulan sempurna, dimana agar peristiwa ini terjadi maka sinar yang memasuki serat harus memotong perbatasan inti - kulit dengan sudut lebih besar dari sudut kritis, θc, sehingga sinar dapat merambat sepanjang serat.
Sudut θa adalah sudut maksimum sinar yang memasuki serat agar sinar dapat tetap merambat sepanjang serat (dipandu), sudut ini disebut sudut tangkap (acceptanceangle).
Numerical aperture (NA) adalah ukuran kemampuan sebuah serat untuk menangkap cahaya, juga dipakai untuk mendefenisikan acceptance cone dari sebuah serat optik. Dengan menggunakan hukum Snellius NA dari serat adalah :
Karena medium dimana tempat cahaya memasuki serat umumnya adalah udara maka = 1 sehingga NA = sin θa. NA digunakan untuk mengukur source-tofiber power-coupling efficiencies, NA yang besar menyatakan source-to-fiber power-coupling efficiencies yang tinggi. Nilai NA biasanya sekitar 0,20 sampai 0,29 untuk serat gelas, serat plastik memiliki NA yang lebih tinggi dapat melebihi 0,5.
Tinjauan Optik Fisis
Keuntungan Sistem Serat Optik
Mengapa sistem serat optik dikatakan merevolusi dunia telekomunikiasi ? ini karena dibandingkan dengan sistem konvensional menggunakan kabel logam (tembaga) biasa, serat optik memiliki :
Aplikasi Fiber Optik (FO) Dalam Kehidupan Sehari-Hari
Sekian Artikel Jenis dan Pengertian Media Transmisi Dalam Komunikasi Data.
Kebutuhan akan komunikasi data antara dua komputer atau lebih dewasa ini semakin meningkat baik dalam kegiatan bisnis maupun pendidikan. Komu-nikasi data ini dapat diwujudkan dalam suatu jaringan komputer yang dapat menghubungkan satu komputer dengan komputer lainnya. Dengan menerapkan jaringan komputer di suatu instansi baik untuk keperluan bisnis maupun pendidikan, dipercaya dapat meningkatkan kinerja instansi tersebut maupun untuk mengefektifkan kerja dalam usaha untuk meningkatkan profit bisnis yang sedang dijalankan. Pengetahuan tentang jaringan komputer menjadi hal yang diperlukan untuk mencapai tujuan di atas.
Salah satu teknologi yang digunakan dalam membangun suatu sistem jaringan komputer dan masih terus dalam tahap pengembangan adalah teknologi serat optik. Teknologi serat optik dikembangkan sebagai upaya untuk terus meningkatkan kinerja sistem jaringan komputer. Sistem jaringan komputer yang ideal adalah suatu jaringan komunikasi yang mampu mentransfer data dalam kapasitas besar dengan kecepatan tinggi tanpa mengalami gangguan. Teknologi serat optik dikembangkan untuk mendekatkan diri pada tujuan ini. Dalam tulisan ini akan diberikan pengenalan tentang sistem jaringan komputer berbasis serat optik sebagai upaya untuk mengikuti perkembangan teknologi yang sedang terjadi.
Pengertian Serat Optik dan Keunggulan Serat Optik
Serat optik adalah salah satu media transmisi yang mampu menyalurkan data dengan kapasitas besar dengan kehandalan tinggi. Kehandalan serat optik ini diperoleh karena serat optik menggunakan gelombang optik (cahaya laser) sebagai gelombang pembawanya. Hal ini berbeda dengan jenis media transmisi lain yang menggunakan sinyal listrik yang merambat melalui kabel sebagai pembawa sinyal.
Penyaluran informasi pada serat optik dibawa oleh sinyal digital yang dirambatkan dalam bentuk gelombang cahaya. Gelombang cahaya dapat membawa informasi lebih banyak (kapasitas besar) dengan kecepatan tinggi. Kecepatan transfer data yang mampu dilakukan melalui serat optik ini dapat mencapai 200.000 Mbps (200 Gbps), suatu nilai yang sangat fantastis. Melalui serat optik ini juga menjamin keamanan data yang sedang ditransmisikan dari upaya pencurian data maupun pemotongan (tap) data di tengah jalan.
Struktur, Bentuk Fisik Serat Optik dan Perambatan Serat Optik
Sebagai media transmisi yang berfungsi untuk menyalurkan data dalam bentuk cahaya, maka serat optik harus dibuat dari semacam bahan kaca (atau plastik). m, suatu nilai yang sangatmm sampai 125 mDiameter serat optik berkisar antara 2 kecil. Dalam upaya untuk memperoleh kinerja yang baik, biasanya serat ultra pure fused silika adalah bahan yang sering digunakan sebagai bahan pembuat serat optik karena memiliki loss kecil.
Serat optik berbentuk silinder yang terdiri dari tiga bagian yaitu bagian core, cladding, dan jacket (pembungkus) (lihat gambar). Core adalah bagian terdalam yang terdiri dari satu serat atau lebih, serat inilah yang merupakan jalur bagi sinyal cahaya. Tiap serat dikelilingi oleh cladding dan kemudian ditutupi oleh coating. Bagian terluar adalah jacket yang berfungsi melindungi serat optik dari pengaruh luar, seperti kelembapan udara, abrasi dan kerusakan.
Cara Kerja Sistem Serat Optik
Pada dasarnya serat optik merupakan suatu kesatuan yang terdiri dari komponen-komponen pendukung yang membentuk suatu sistem. Hal ini dikarenakan informasi (data) yang akan ditransmisikan dalam serat optik berupa cahaya, sehingga sebelum informasi disalurkan terlebih dahulu informasi tersebut diubah bentuknya menjadi cahaya.
Pada umumnya sistem transmisi serat optik terdiri tiga bagian yaitu dari sumber cahaya, media transmisi dan detektor. Sumber cahaya adalah bagian dari sistem yang mengubah sinyal listrik menjadi sinyal cahaya yang sesuai. Tugas ini biasanya dilakukan oleh LED (Light Emitting Diode) atau bisa juga menggunakan dioda laser, yaitu dioda yang dapat memancarkan sinar laser. Media transmisi dijalankan oleh serat optik. Sebagai detektor digunakan photo-diode yaitu dioda yang dapat menyerap cahaya dan mengubahnya menjadi sinyal listrik yang sesuai. Penyaluran data melalui serat optik dapat digambarkan sebagai berikut: data berupa sinyal listrik diubah menjadi cahaya yang sesuai oleh LED sebagai sumber cahaya, kemudian cahaya berisi data tadi merambat di dalam serat optik sebagai media transmisi menuju ke penerima berupa photodioda sebagai detektor dan mngubah cahaya menjadi sinyal listrik yang sesuai (lihat gambar).
Bagian Fiber Optik
Fiber optik dibuat dari silikon dan germanium bereaksi dengan oksigen membentuk SiO2 dan GeO2.SiO2 dan GeO2 menyatu dan membentuk kaca Serat optik terdiri dari 3 bagian, yaitu :
- Core adalah kaca tipis yang merupakan bagian inti dari fiber optik yang dimana pengiriman sinar dilakukan
- Cladding adalah materi yang mengelilingi inti yang berfungsi memantulkan sinar kembali ke dalam inti(core).
- Buffer Coating adalah plastic pelapis yang melindungi fiber dari kerusakan.
Efisiensi dari serat optik ditentukan oleh kemurnian dari bahan penyusun gelas. Semakin murni bahan gelas, semakin sedikit cahaya yang diserap oleh serat optik.
Tipe Fiber Optik
Berdasarkan faktor struktur dan properti sistem transmisi yang sekarang banyak diimplementasikan, teknologi fiber optik terbagi atas dua type yaitu:
a Single Mode Fiber Optik
Single mode fiber optik memiliki banyak arti dalam teknologi fiber optik. Dilihat dari faktor properti sistem transmisinya, single mode adalah sebuah sistem transmisi data berwujud cahaya yang didalamnya hanya terdapat satu buah indeks sinar tanpa terpantul yang merambat sepanjang media tersebut dibentang. Satu buah sinar yang tidak terpantul di dalam media optik tersebut membuat teknologi fiber optik yang satu ini hanya sedikit mengalami gangguan dalam perjalanannya. Itu pun lebih banyak gangguan yang berasal dari luar maupun gangguan fisik saja.
Single mode dilihat dari segi strukturalnya merupakan teknologi fiber optik yang bekerja menggunakan inti (core) serat fiber yang berukuran sangat kecil yang diameternya berkisar 8 sampai 10 mikrometer. Single mode dapat membawa data dengan bandwidth yang lebih besar dibandingkan dengan multi mode fiber optiks, tetapi teknologi ini membutuhkan sumber cahaya dengan lebar spektral yang sangat kecil pula dan ini berarti sebuah sistem yang mahal. Single mode dapat membawa data dengan lebih cepat dan 50 kali lebih jauh dibandingkan dengan multi mode.
Atau bisa di simpulkan
Transmisi data melalui single mode hanya menggunakan satu lintasan cahaya yang merambat melalui serat. Metode semacam ini dapat menghindarkan ketidakakuratan yang dapat terjadi dalam penyaluran data. Diameter serat yang diperlukan haruslah cukup kecil untuk mendukung metode ini yaitu sekitar 3 – 10 mm. Cahaya yang diperlukan haruslah cahaya dengan koherensi dan intensitas tinggi yaitu laser, sehingga diperlukan suatu sumber cahaya yang mampu menghasilkan cahaya yang sangat tajam (koheren dan berintensitas tinggi) yang memerlukan teknologi tinggi.
b Multi Mode Fiber Optik
Sesuai dengan nama yang disandangnya, teknologi ini memiliki kelebihan dan kekurangan yang diakibatkan dari banyaknya jumlah sinyal cahaya yang berada di dalam media fiber optik-nya. Sinar yang berada di dalamnya sudah pasti lebih dari satu buah. Multi mode fiber optik merupakan teknologi transmisi data melalui media serat optik dengan menggunakan beberapa buah indeks cahaya di dalamya. Cahaya yang dibawanya tersebut akan mengalami pemantulan berkali-kali hingga sampai di tujuan akhirnya.
Pada jenis ini, suatu informasi (data) dibawa melalui beberapa lintasan cahaya yang dijalarkan melalui serat dari satu ujung ke ujung lainnya. Metode semacam ini dapat mengakibatkan ketidakakuran data yang dikirimkan kepada penerima, karena lintasan cahaya yang satu dapat berbeda waktu tempuhnya dibandingkan lintasan yang lain sehingga data yang dikirim menjadi berubah ketika sampai di penerima. Transmisi data jenis ini menggunakan diameter serat (core) sekitar 50 mm, dan cladding sekitar 125 mm.
Sinyal cahaya dalam teknologi Multi mode fiber optik dapat dihasilkan hingga 100 mode cahaya. Banyaknya mode yang dapat dihasilkan oleh teknologi ini bergantung dari besar kecilnya ukuran core fiber-nya dan sebuah parameter yang diberi nama Numerical Aperture (NA). Seiring dengan semakin besarnya ukuran core dan membesarnya NA, maka jumlah mode di dalam komunikasi ini juga bertambah.
Ukuran core kabel Multi mode secara umum adalah berkisar antara 50 sampai dengan 100 mikrometer. Biasanya ukuran NA yang terdapat di dalam kabel Multi mode pada umumnya adalah berkisar antara 0,20 hingga 0,29. Dengan ukuran yang besar dan NA yang tinggi, maka terciptalah teknologi fiber optik Multi mode ini.
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.
Berlainan dengan telekomunikasi yang mempergunakan gelombang elektromagnet maka pada serat optik gelombang cahayalah yang bertugas membawa sinyal informasi. Pertama-tama microphone merubah sinyal suara menjadi sinyal listrik. Kemudian sinyal listrik ini dibawa oleh gelombang pembawa cahaya melalui serat optik dari pengirim (transmitter) menuju alat penerima (receiver) yang terletak pada ujung lainnya dari serat. Modulasi gelombang cahaya ini dapat dilakukan dengan merubah sinyal listrik termodulasi menjadi gelombang cahaya pada transmitter dan kemudian merubahnya kembali menjadi sinyal listrik pada receiver. Pada receiver sinyal listrik dapat dirubah kembali menjadi gelombang suara. Tugas untuk merubah sinyal listrik ke gelombang cahaya atau kebalikannya dapat dilakukan oleh komponen elektronik yang dikenal dengan nama komponen optoelectronic pada setiap ujung serat optik.
Dalam perjalanannya dari transmitter menuju ke receiver akan terjadi redaman cahaya di sepanjang kabel serat optik dan konektor-konektornya (sambungan). Karena itu bila jarak ini terlalu jauh akan diperlukan sebuah atau beberapa repeater yang bertugas untuk memperkuat gelombang cahaya yang telah mengalami redaman. Sinar dalam fiber optik berjalan melalui inti dengan secara memantul dari cladding, dan hal ini disebut total internal reflection, karena cladding sama sekali tidak menyerap sinar dari inti. Akan tetapi dikarenakan ketidakmurnian kaca sinyal cahaya akan terdegradasi, ketahanan sinyal tergantung pada kemurnian kaca dan panjang gelombang sinyal.
Konsep perambatan cahaya di dalam serat optik, dapat ditinjau dengan dua pendekatan yaitu optik geometrik dimana cahaya dipandang sebagai sinar yang memenuhi hukum-hukum geometrik cahaya (pemantulan dan pembiasan) dan optic fisis dimana cahaya dipandang sebagai gelombang elektro-magnetik (teori mode).
Tinjauan Optik Geometrik
Memberikan gambaran yang jelas dari perambatan cahaya sepanjang serat optik.
Dua tipe sinar dapat merambat sepanjang serat optik yaitu sinar meridian dimana sinar merambat memotong sumbu serat optik dan skew ray dimana sinar merambat tidak melalui sumbu serat optik.
Sinar-sinar Meridian dapat diklasifikasikan menjadi bound dan unbound rays,
Serat optik adalah jenis step indeks, dimana indeks bias, n1, lebih besar dari indek bias kulit, n2, Unbound rays dibiaskan keluar dari inti, sedangkan bound rays akan terus menerus dipantulkan dan merambat sepanjang inti, dianggap permukaan batas antara inti dan kulit sempurna/ideal (namun akibat ketidak-sempurnaan ketidak-sempurnaan permukaan batas antara inti dan 4kulit maka akhirnya sinar akan keluar dari serat). Secara umum sinar-sinar meridian (mengikuti hukum pemantulan dan pembiasan).
Bound rays di dalam serat optik disebabkan oleh pemantulan sempurna, dimana agar peristiwa ini terjadi maka sinar yang memasuki serat harus memotong perbatasan inti - kulit dengan sudut lebih besar dari sudut kritis, θc, sehingga sinar dapat merambat sepanjang serat.
Sudut θa adalah sudut maksimum sinar yang memasuki serat agar sinar dapat tetap merambat sepanjang serat (dipandu), sudut ini disebut sudut tangkap (acceptanceangle).
Numerical aperture (NA) adalah ukuran kemampuan sebuah serat untuk menangkap cahaya, juga dipakai untuk mendefenisikan acceptance cone dari sebuah serat optik. Dengan menggunakan hukum Snellius NA dari serat adalah :
Karena medium dimana tempat cahaya memasuki serat umumnya adalah udara maka = 1 sehingga NA = sin θa. NA digunakan untuk mengukur source-tofiber power-coupling efficiencies, NA yang besar menyatakan source-to-fiber power-coupling efficiencies yang tinggi. Nilai NA biasanya sekitar 0,20 sampai 0,29 untuk serat gelas, serat plastik memiliki NA yang lebih tinggi dapat melebihi 0,5.
Tinjauan Optik Fisis
- Pendekatan cahaya sebagai sinar hanya menerangkan bagaimana arah dari sebuah gelombang datar merambat di dalam sebuah serat namun tidak meninjau sifat lain dari gelombang datar yaitu interferensi, dimana gelombang datar saling berinterferensi sepanjang perambatan, sehingga hanya tipe-tipe gelombang datar tertentu saja yang dapat merambat sepanjang serat. Maka diperlukan tinjauan optik fisis yaitu memandang cahaya sebagai gelombang elektromagnetik yang disebut teori moda.
- Teori mode selain digunakan untuk menerangkan tipe-tipe gelombang datar yang dapat merambat sepanjang serat, juga untuk menerangkan sifat-sifat serat optic seperti absorpsi, attenuasi dan dispersi.
- Mode adalah “konfigurasi perambatan cahaya di dalam serat optik yang memberikan distribusi medan listrik dalam transverse yang stabil (tidak berubah sepanjang perambatan cahaya dalam arah sumbu) sehingga cahaya dapat dipandu di dalam serat optik” ( Introduction To Optical Fiber Communication, Yasuharu Suematsu, Ken – Ichi Iga). Kumpulan gelombang-gelombang elektromagnetik yang terpandu di dalam serat optik disebut mode-mode.
- Teori mode memandang cahaya sebagai sebuah gelombang datar yang dinyatakan dalam arah, amplitudo dan panjang gelombang dari perambatannya. Gelombang datar adalah sebuah gelombang yang permukaannya (dimana pada permukaan ini fase-nya konstan, disebut muka gelombang) adalah bidang datar tak berhingga tegak lurus dengan arah perambatan. Hubungan panjang gelombang, kecepatan rambat dan frekuensi gelombang dalam suatu medium.
c = kecepatan cahaya dalam ruang hampa = m/det,
f = frekuensi cahaya,
n = indeks bias medium.
Keuntungan Sistem Serat Optik
Mengapa sistem serat optik dikatakan merevolusi dunia telekomunikiasi ? ini karena dibandingkan dengan sistem konvensional menggunakan kabel logam (tembaga) biasa, serat optik memiliki :
- Less expensive – Beberapa mil kabel optik dapat dibuat lebih murah dari kabel tembaga dengan panjang yang sama.
- Thinner – Serat optik dapat dibuat dengan diameter lebih kecil (ukuran diameter kulit dari serat sekitar 100 µm dan total diameter ditambah dengan jaket pelindung sekitar 1 – 2 mm) daripada kabel tembaga, dan juga karena serat optik membawa light (cahaya) maka tentunya memiliki light weight (berat yang ringan). Maka kabel serat optik mengambil tempat yang lebih kecil di dalam tanah.
- Higher carrying capacity – Karena serat optik lebih tipis dari kabel tembaga maka kebanyakan serat optik dapat dibundel ke dalam sebuah kabel dengan diameter tertentu maka beberapa jalur telepon dapat berada pada kabel yang sama atau lebih banyak saluran televisi pada TV cable dapat melalui kabel. Serat optik juga memiliki bandwidth yang besar ( 1 dan 100 GHz, untuk multimode dan single-mode sepanjang 1 Km).
- Less signal degradation – Sinyal yang loss pada serat optik lebih kecil ( kurang dari 1 dB/km pada rentang panjang gelombang yang lebar) dibandingkan dengan kabel tembaga.
Aplikasi Fiber Optik (FO) Dalam Kehidupan Sehari-Hari
- Dipakai dalam dunia penyiaran televisi dimana sinyal siaran diubah dalam bentuk digital dan dikirimkan melalui kabel FO yang dipasang pada studio TV. Dengan demikian penggunaan FO sangat efektif karena menghemat tempat penyimpanan kabel dalam gedung studio TV, tahan terhadap gelombang elektromagnetik sehingga informasi aman dan yang terpenting mampu menyimpan sejumlah besar informasi siaran
- Dipakai untuk aplikasi LAN (Local Area Network) yang lebih efektif dan mempunyai kapasitas yang besar terutama untuk sekolah, rumah sakit, kantor,
- Dipakai dalam teknologi telepon kabel karena Fiber Optik memungkinkan terbentuknya jaringan yang sangat luas dalam dunia komunikasi dan sistem informasi sehingga peralihan dari kabel tembaga ke FO akan membawa perubahan pada masyarakat dalam mengakses informasi dengan cepat.
- Dipakai untuk mengembangkan saluran FO bawah air Upaya ini merupakan terobosan baru bagi dunia komunikasi karena memberikan peluang bagi benua lain untuk mendapatkan akses data yang cepat dari suatu tempat yang terpisah oleh samudera.
- Dipakai untuk memperlancar transmisi satelit yang seringkali mengalami gangguan dalam penerimaan informasi di permukaan bumi. FO dipakai sebagai relay pada alat-alat komunikasi di bumi yang dapat mengirimkan data dalam jumlah besar dengan cepat.
- Di dalam dunia kedokteran, kabel Fiber Optik dipakai untuk operasi dengan menggunakan laser dan juga dipakai sebagai bahan fiberscope, yaitu alat untuk melihat organ-organ pada tubuh manusia tanpa melakukan pembedahan.
- Sedangkan dalam dunia industri, Fiber Optik dipakai sebagai sensor yang memonitor struktur fisik material yang berbeda-beda. Dalam hal ini, FO dipasang pada material misalnya pada bahan pesawat terbang bahkan pada bahan pesawat luar angkasa., sehingga sekecil apapun kerusakan material pada perangkat tersebut dapat dideteksi oleh para ilmuwan dari bumi.
Sekian Artikel Jenis dan Pengertian Media Transmisi Dalam Komunikasi Data.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar