Materi fiber optic

 

• notes

Blog

• Herodia M   S.Kom

Kabel Fiber Optik : Keunggulan, Karakteristik dan Aplikasinya

10 Desember 2020

Seiring dengan perkembangan teknologi telekomunikasi saat ini Kabel Fiber Optik telah berkembang dengan sangat pesat, dari waktu pertama kali diperkenalkan hingga saat ini kematangan teknologinya hanya membutuhkan waktu yang relatif sangat singkat.

Latar belakang kabel fiber optik

Fiber Optik pertama kali diperkenalkan oleh Kao dan Hockam pada tahun 1966, dipergunakan untuk membimbing sinar laser yang dapat ditumpangi sejumlah besar informasi. Dan kemudian pada tahun 1972 Fiber Optik pertama kali diluncurkan oleh Corning Opfical Fiber America. Dan hingga saat ini banyak negara yang dapat memproduksinya seperti Jepang, Korea, China, India dan banyak lagi dari negara lainnya.

Konstruksi dan Keunggulan dari Kabel Fiber Optik (Serat Optik). 

Fiber Optik terdiri dari tiga bagian yaitu Core, Cladding dan Coating yang masing-masing bagian memiliki fungsi yang berbeda yaitu :

1. Core (Inti Fiber), berfungsi sebagai media penghantar cahaya dari sisi pengirim ke sisi penerima.
2. Cladding, (lapisan utama Fiber) berfungsi sebagai pelindung penghantar cahaya agar tidak keluar dari inti kabel.
3. Coating (lapisan Fiber), berfungsi sebagai pelindung mekanis.

Fiber Optik mempunyai keunggulan yang sangat luar biasa antara lain :

1. Dari segi bandwith ataupun lebar pita, mempunyai kapasitas jauh lebih banyak bila dibandingkan dengan kabel telepon metalik.
2. Nilai atenuasi ataupun rugi daya signalnya sangat rendah sehingga mempunyai jarak jangkau yang sangat jauh s/d 150 km tidak perlu repeater (penguat) sedangkan untuk kabel telepon metalik dengan diameter penghantar 0.6 mm pada setiap 8 km maksimum harus sudah dipasang repeater.
3. Non konduktif, tidak ada efek terhadap interferensi elektromagnetik yang diakibatkan dari kabel tegangan tinggi, gelombang radio, radiasi dan juga crosstalk antar fiber.
4. Diameter kecil dan ringan, sehingga lebih mudah penanganannya dibanding dengan kabel telepon metalik.

 

Indek Bias dan Aplikasi Fiber Optik

Indek bias fiber lebih besar dari pada indeks bias cladding, gunanya untuk mencegah agar cahaya tetap berada di dalam inti fiber

indek bias fiber                 = 1.47
Indek bias CIadding         = 1.46

Aplikasi kabel serat optik dalam sistem telekomunikasi melibatkan dua unsur pokok yaitu serat optik serta pernbangkit dan pendeteksi sinar yang dipergunakan sebagai pembawa sarana informasi, pembangkit cahaya tersebut dewasa ini sudah merupakan peralatan elektronik semi konduktor yang dapat bekerja pada temperatur ruang.

Terdapat dua jenis pembangkit cahaya yang merupakan semi konduktor yaitu LED (Light Ernitting Diode) dan Laser Diode, yang mampu membangkitkan sinar laser dengan panjang gelombang pada jendela serat optik yaitu 850 nm, 1300 nm, 1550 nm dan 1625 nm.

Disisi lain diperlukan detektor cahaya yang dikenal dengan nama PIN-Photo Diode dan APD (Avalanche Photo Diode), kedua jenis detektor ini merupakan semi konduktor, komponen pembangkit dan penerima cahaya tersebut dikenal dengan nama komponen Optoelektronic, pada gambar di atas ditunjukkan mengenai penggunaan komponen pembangkit cahaya yang merubah sinyal listrik menjadi sinyal cahaya (E/O) serta detektor yang merubah sinyal cahaya menjadi sinyal listrik (O/E) pada sistem komunikasi kabel serat optik.

Pada aplikasi ini praktis seringkali dijumpai bahwa sinyal cahaya tersebut mengalami redaman (atenuasi) yang cukup besar sebelum sampai ke tujuanya, yang berakibat semakin jauh semakin melemah hingga pada akhirnya hilang, oleh sebab itu diperlukan repeater diantara pengirim dan penerima yang berfungsi untuk memperkuat atau mengkondisikan ulang sinyal yang mulai melemah.

Teknik pemakaian repeater ini merupakan teknik yang sering dijumpai pada hampir semua sistem telekomunikasi jarak jauh, salah satu keunggulan serat optik adalah jarak antara repeater yang sangat jauh bahkan kadang-kadang tidak digunakan karena jarak jangkauan maksimum tanpa repeater pada kabel serat optik adalah 150 km.

Belum lagi kalau kita sudah menginjak ke dalam kapasitas, transmisi kabel serat optik sangat jauh lebih besar bila dibandingkan dengan kabel metalik misalnya serat optik single mode secara umum mempunyai lebar pita (Band width) 2.56 GHz dengan 64 kb/second carier (pembawa pesan) yang dilewatkan dalam satu satuan sambungan seperti diuraikan di bawah ini :

X = Band width/64K pair
X = 2.56 x 106/64/2 = 20.000 pair

Jadi bisa kita bayangkan perbedaan antara kabel serat optik dan kabel metalik untuk satu inti serat optik mempunyai kapasitas transmisi sebanyak 20.000 satuan sambungan (Pair), sedangkan untuk kapasitas kabel metalik sampai saat ini maksimum hanya 2400 pair.

Beberapa contoh aplikasi sekarang dan masa depan 

Secara komprehensip kabel fiber optik memiliki potensi karakteristik yang sangat baik dan hingga saat ini tidak ada tandingannya, sehingga dapat digunakan pada :

1. Jaringan tulang punggung (Back Bond Komunikasi Data )
2. Jaringan Audio dan Video Conference
3. Jaringan terintegrasi Data, Audio dan Video
4. Jaringan kabel antar Sentral Telepon
5. Jaringan tulang punggung telekomunikasi jarak jauh

Jadi dapat disimpulkan bahwa seluruh aplikasi kabel serat optik sebagai media telekomunikasi tentunya punya kemampuan pembawa informasi yang berlipat ganda sehingga merupakan salah satu produk unggulan di PT JEMBO CABLE COMPANY Tbk., serta akan menjadikan faktor utama baik di dunia telekomunikasi maupun dunia perkabelan.

Selanjutnya akan dibahas lebih spesifik mengenai jenis kabel fiber optik berikut aplikasinya.

Jenis-jenis kabel Fiber Optik.

Kabel fiber optik memilki karakteristik sebagai sarana komunikasi yang sangat menguntungkan jika ditinjau dari segi kecepatan maupun kapasitas komunikasi serta jarak jangkau, selain itu terdapat suatu keuntungan lagi yaitu tidak adanya interferensi dari sinyal lain baik dari segi crosstalk maupun noise.

Untuk memenuhi kebutuhan pasar, PT. Jembo Cable Company Tbk., memproduksi beberapa jenis kabel fiber optik yang antara lain :

1. Aerial Cable Adalah kabel fiber optik yang dipasang di atas tanah (di udara) melalui tiang ke tiang dengan jarak masing-masing tiang ± 50m. Kabel ini didesign dengan menggunakan penggantung,
2. Duct Cable Adalah kabel fiber optik yang ditanam dalam tanah, tanpa menggunakan steel armour (pelindung mekanik) tetapi dipasang melalui pipa duct ataupun pipa paralon. Kabel ini biasanya dipasang antar sentral yang juga disebut jaringan sentral ataupun jaringan tulang punggung (Back Bond).
3. Direct Buried Cable Adalah kabel fiber optik tanam langsung, kabel ini dilengkapi dengan armour sebagai pelindung mekanis yang dapat dipasang pada berbagai jenis gorong-gorong atau ditanam langsung dalam tanah dengan kedalaman ±60 cm dan dapat dipasang pada dinding tembok atau pada konstruksi besi.
4. ADSS (All Dielectric Self Supporting) Cable Adalah kabel fiber optik yang di pasang pada saluran udara transmisi tegangan tinggi 150 kV dan bahkan sampai dengan 500 kV dalam kondisi bertegangan dengan minimum Span 200m. Dengan lapisan selubung luar yang dilengkapi dengan material jenis HDPE (High Density Polyethylene) anti tracking dan anti ultra violet, bahkan jenis kabel ini ada kalanya menggunakan hybrid fiber yaitu satu jenis kabel terdiri dari dua unsur fiber yang berbeda. Seperti halnya fiber type ITU-T G 652D dan G655C di dalamnya.

Kabel dan Fungsi Elemen

PT JEMBO CABLE COMPANY Tbk. merupakan salah satu pabrik kabel di Indonesia yang pertama kali memproduksi kabel jenis fiber optik.
Berkut ini adalah salah satu jenis kabel fiber optik yang telah diproduksi oleh PT JEMBO CABLE COMPANY Tbk. dan fungsi dari masing-masing elemennya.

Fungsi Elemen : 

1. Fiber Core adalah inti fiber, berfungsi sebagai media pembawa cahaya dari sisi pengirim ke sisi penerima.
2. Thixotropic Filling Gel adalah jelly compound yang mempunyai psikositas tertentu, tidak menghalangi sambungan fiber, tidak merusak warna fiber dan mempunyai sifat anti korosif, berfungsi sebagai pengaman inti fiber dan mencegah kelembaban serta penetrasi air yang dapat mempengaruhi karakteristik fiber baik selama proses produksi maupun dilapangan.
3. Polybutyleneterephthalate (PBTP) Tubes, adalah material yang berfungsi untuk membungkus/ menempatkan inti fiber melalui proses extrusi dengan diameter tertentu serta sebagai pelindung serat optik dari akibat tekanan ataupun tekukan (bending).
4. FRP Central Strength Member, adalah fiber reinforced plastik yang dipasang pada tengah-tangah diameter kabel yang berfungsi sebagai penahan akibat beban tarik pada saat pelaksanaan instalasi.
5. Water Blocking Yarm berfungsi sebagai konduktivitas elektris dan melindungi kabel dari pengaruh mekanis.
6. Polyaramid Yarm, adalah material yang mempunyai tensile strength tinggi yang berfungsi untuk meningkatkan kuat tarik akibat dari beban tarik kabel.
7. Helically Water Blocking Tape, adalah material non konduktif dan kedap air, yang berfungsi sebagai penguat dan pelindung deformasi atau lengket akibat perubahan panas selama proses jacketing.
8. Rip Cord, adalah material yang terbuat dari bahan nylon ataupun yang sejenisnya, dipasang masing-masing pada posisi berseberangan 180 derajat terhadap penampang kabel, berfungsi sebagai pengupas kabel selama proses instalasi.
9. Longitudinal Aluminium Tape, adalah pita aluminium yang mengelilingi elemen sepanjang kabel berfungsi untuk mencegah terjadinya kelembapan dan juga deformasi akibat perubahan panas selama proses produksi.
10. Polyethylene (PE) Sheath, adalah selubung/ jacket berwarna hitam yang mempunyai ketahanan terhadap sinar Ultra Violet (UV) berfungsi sebagai pembungkus dan sekaligus pelindung kabel yang dibuat melalui proses extrusi.
11. Notch adalah celah atau lekukan pada selubung/jaket kabel
12. Galvanised Steel Wire Messenger, adalah kawat baja yang digalvanisasi, dipilin dan mempunyai kuat tarik yang tinggi, yang berfungsi sebagai penggantung.

Spesifikasi Kabel Fiber Optik

Fiber optik mempunyai performa ITU-T rekomendasi G 652 G 654 atau G 655 untuk single mode yang dioptimasikan pada panjang gelombang 1310, 1383, 1550 serta 1625 nm.