0 Fiber Optic (Serat Optik)

Anda mendengar tentang kabel serat optik setiap kali orang berbicara tentang sistem telepon, sistem TV kabel atau Internet. Garis Fiber-optik helai kaca optik murni setipis rambut manusia yang membawa informasi digital melalui jarak jauh. Kabel ini juga digunakan dalam pencitraan medis dan inspeksi teknik mesin.

Apa Itu Fiber Optik ?

Fiber optik (serat optik)yakni kabel panjang, untaian tipis dari kaca yang sangat murni berdiameter rambut manusia. Kabel-kabel diatur dalam bundel disebut kabel optik dan digunakan untuk mengirimkan sinyal cahaya jarak jauh.

Jika Anda melihat dekat pada serat optik tunggal, Anda akan melihat bahwa ia memiliki bagian-bagian berikut:

    Core – tipis pusat kaca serat mana cahaya perjalanan

    Kelongsong – bahan Luar optik yang mengelilingi inti yang mencerminkan kembali cahaya ke dalam inti

    Buffer lapisan – lapisan plastik yang melindungi serat dari kerusakan dan kelembaban

Ratusan atau ribuan serat optik ini disusun dalam bundel dalam kabel optik. Bundel dilindungi dengan menutup luar kabel, yang disebut jaket.

Serat optik datang dalam dua jenis:

    Single-mode fibers

    Multi-mode fibers

Single-mode fibers memiliki core kecil (sekitar 3,5 x 10-4 inci atau 9 mikron diameter) dan mengirimkan sinar laser inframerah (panjang gelombang = 1.300 sampai 1.550 nanometer). Multi-mode serat memiliki core lebih besar (sekitar 2,5 x 10-3 inchi atau 62,5 mikron diameter) dan memancarkan sinar inframerah (panjang gelombang = 850 untuk 1.300 nm) dari dioda pemancar cahaya (LED).

Beberapa serat optik dapat dibuat dari plastik. Serat ini memiliki inti besar (0,04 inci atau 1 mm diameter) dan mengirimkan lampu merah tampak (panjang gelombang = 650 nm) dari LED.

Sistem Relay Serat Optik

Untuk memahami bagaimana serat optik digunakan dalam sistem komunikasi, mari kita lihat sebuah contoh dari film Perang Dunia II atau dokumenter dimana dua kapal angkatan laut di armada kebutuhan untuk berkomunikasi satu sama lain dengan tetap menjaga keheningan radio atau di laut badai. Satu kapal menarik di samping yang lain. Kapten salah satu kapal mengirimkan pesan ke seorang pelaut di dek. Pelaut menerjemahkan pesan ke dalam kode Morse (titik dan garis) dan menggunakan lampu sinyal (lampu sorot dengan tipe rana venetian buta di atasnya) untuk mengirim pesan ke kapal lain. Seorang pelaut di dek kapal lain melihat pesan kode Morse, decode ke dalam bahasa Inggris dan mengirim pesan ke kapten.

Sekarang, bayangkan melakukan hal ini ketika kapal berada di kedua sisi laut dipisahkan oleh ribuan kilometer dan Anda memiliki sistem komunikasi serat optik di tempat antara dua kapal. sistem relay Fiber-optik terdiri dari:

    Transmitter – Memproduksi dan encode sinyal cahaya

    Serat optik – Melakukan lampu sinyal melalui jarak

    Regenerator Optical – Mei perlu untuk meningkatkan sinyal cahaya (untuk jarak jauh)

    Optical receiver – Menerima dan decode sinyal cahaya

> Pemancar

Pemancar adalah seperti pelaut di dek kapal pengiriman. Ia menerima dan mengarahkan perangkat optik untuk menghidupkan lampu “on” dan “off” dalam urutan yang benar, sehingga menghasilkan sinyal cahaya.

Pemancar secara fisik dekat dengan serat optik dan bahkan mungkin memiliki lensa untuk memfokuskan cahaya ke dalam serat. Laser memiliki kekuatan lebih dari LED, tetapi lebih bervariasi dengan perubahan suhu dan lebih mahal. Panjang gelombang yang paling umum dari sinyal cahaya 850 nm, 1.300 nm, dan 1.550 nm (inframerah, porsi non-terlihat dari spektrum).

> Optical Regenerator

Seperti disebutkan di atas, beberapa kehilangan sinyal terjadi ketika cahaya ditransmisikan melalui serabut, terutama untuk jarak panjang (lebih dari setengah mil, atau sekitar 1 km) seperti dengan kabel bawah laut. Oleh karena itu, satu atau lebih regenerator optik disambung kabel sepanjang untuk meningkatkan sinyal cahaya terdegradasi.

Sebuah regenerator optik terdiri dari serat optik dengan lapisan khusus (doping). Bagian doping adalah “dipompa” dengan laser. Ketika sinyal terdegradasi masuk ke lapisan doped, energi dari laser memungkinkan molekul diolah menjadi laser sendiri. Molekul-molekul doping kemudian memancarkan sinyal, cahaya baru yang lebih kuat dengan karakteristik yang sama sebagai sinyal cahaya yang masuk lemah. Pada dasarnya, regenerator adalah laser penguat untuk sinyal masuk.

> Optical Receiver
Penerima optik seperti pelaut di dek kapal penerima. Dibutuhkan sinyal cahaya yang masuk digital, decode mereka dan mengirim sinyal listrik, TV komputer pengguna lain atau telepon (menerima kapten kapal). Penerima menggunakan photocell atau photodiode untuk mendeteksi cahaya.

Kelebihan Fiber Optik

Mengapa sistem serat optik merevolusi telekomunikasi? Dibandingkan dengan kawat logam konvensional (kawat tembaga), serat optik adalah:

    Murah – Beberapa mil kabel optik dapat dibuat lebih murah daripada panjang setara dengan kawat tembaga. Ini menghemat provider anda (TV kabel, Internet) dan Anda uang.

    Thinner – Serat optik dapat ditarik untuk diameter lebih kecil dari kawat tembaga.

    Kompatibilitas Tinggi – Karena serat optik lebih tipis dari kabel tembaga, serat lebih dapat dibundel menjadi sebuah kabel yang diberikan-diameter daripada kabel tembaga. Hal ini memungkinkan saluran telepon lebih untuk pergi melalui kabel yang sama atau lebih banyak saluran untuk datang melalui kabel ke dalam kotak TV kabel.

    Sinyal degradasi berkurang- Hilangnya sinyal pada serat optik lebih kecil dari pada kawat tembaga.

    Sinyal Cahaya – Tidak seperti sinyal listrik dalam kabel tembaga, sinyal cahaya dari satu serat tidak mengganggu orang-orang dari serat lainnya pada kabel yang sama. Ini berarti percakapan telepon yang lebih jelas atau penerimaan TV.

    Rendah daya – Karena sinyal pada serat optik mendegradasi kurang, lebih rendah daya pemancar dapat digunakan sebagai pengganti dari pemancar listrik tegangan tinggi diperlukan untuk kabel tembaga. Sekali lagi, ini menghemat selular Anda dan Anda uang.

    Sinyal Digital – Serat optik secara ideal cocok untuk membawa informasi digital, yang terutama berguna dalam jaringan komputer.

    Non-flammable – Karena tidak ada listrik dilewatkan melalui serat optik, tidak ada bahaya kebakaran.

    Ringan – Kabel optik berat kurang dari kabel kawat tembaga sebanding. kabel serat-optik mengambil sedikit ruang di dalam tanah.

    Fleksibel – Karena serat optik sangat fleksibel dan dapat mengirim dan menerima cahaya, mereka digunakan di banyak kamera digital yang fleksibel untuk keperluan berikut:

o Pencitraan Medis- di bronchoscopes, endoskopi, laparoscopes

o Mechanical imaging – memeriksa pengelasan mekanik pada pipa dan mesin (dalam pesawat, roket, pesawat ulang-alik, mobil)

o Plumbing – untuk memeriksa garis selokan

Karena keunggulan ini, Anda lihat serat optik di banyak industri, terutama telekomunikasi dan jaringan komputer. Misalnya, jika Anda telepon Eropa dari Amerika Serikat (atau sebaliknya) dan sinyal dipantulkan dari sebuah satelit komunikasi, Anda sering mendengar gema di telepon. Tetapi dengan kabel serat optik transatlantik, Anda memiliki koneksi langsung tanpa gema.

Tweet

Komentar →