Pengertian Serat Optik

Serat optik merupakan helaian optik murni yang sangat tipis (tebalnya setipis rambut manusia) dan dapat membawa data informasi digital untuk jarak jauh. Helaian tipis ini tersusun dalam bundelan yang dinamakan kabel serat optik dan berfungsi mentransmisikan (mengirim) cahaya, hampir tanpa kerugian.

Dimana artinya, cahaya yang berhasil dikirim dari satu tempat ke tempat lain hanya mengalami kehilangan sinyal dalam jumlah yang sangat sedikit. Gambar 2.1 menunjukkan struktur serat optik secara umum.

Gambar Struktur Serat Optik 

Dalam Gambar 2.1 terlihat bahwa bagian - bagian dari serat optik biasanya terdiri dari inti (core) yaitu untuk menentukan cahaya merambat dari satu ujung ke ujung lainnya, pembungkus (cladding) yaitu bagian optikal terluar yang mengelilingi inti yang berfungsi sebagai cermin, yakni memantulkan cahaya agar dapat merambat ke ujung lainnya, serta jaket penyangga (coating) yang berfungsi melindungi serat dari temperatur dan kerusakan.

Jenis – Jenis Serat Optik

Ditinjau dari profil indeks bias dan mode gelombang yang terjadi pada perambatan cahayanya, maka jenis fiber optik dapat dibedakan menjadi 3 jenis, yaitu :

1. Serat Optik Single-mode Index

Pada single-mode fiber, terlihat pada Gambar dibawah ini bahwa indeks bias akan berubah dengan segera pada batas antara core dan cladding (step index).

Bahannya terbuat dari silica glass baik untuk cladding maupun corenya.

Diameter core jauh lebih kecil, sekitar 10 μm, dibandingkan dengan diameter cladding , konstruksi demikian dibuat untuk mengurangi atenuasi akibat adanya fading. Single-mode fiber sangat baik digunakan untuk menyalurkan informasi jarak jauh karena di samping atenuasi yang kecil juga mempunyai jangkauan frekuensi yang lebar.

Gambar Serat Optik Single-mode index

2. Serat Optik Multi-mode Graded Index

Multi-mode graded index dibuat dari bahan multi component glass atau  dapat juga dibuat dari silca glass baik untuk core maupun claddingnya. Serat optik tipe ini, indeks biasnya berubah secara perlahan-lahan (graded index multi-mode). Pada indeks bias ini perubahan mengecil perlahan mulai dari pusat core sampai batas antara core dengan cladding. Semakin kecil indeks bias maka kecepatan rambat cahaya akan semakin tinggi dan akan berakibat dispersi waktu antara berbagai mode cahaya yang merambat akan berkurang dan pada akhirnya semua mode cahaya akan tiba pada waktu yang bersamaan di penerima.

Kriteria diameter serat optik terdiri dari diameter core serat optik berkisar 30 – 60 μm dan diameter cladding berkisar 100 – 150 μm. Atenuasi minimum adalah sebesar 0.70 dB/Km pada panjang gelombang 1180 nm dan lebar pita frekuensi sebesar 150 Mhz sampai dengan 2 Ghz.

Berdasarkan kriteria ini maka jenis serat optik ini sangat ideal untuk menyalurkan informasi pada jarak menengah dengan menggunakan seumber cahaya LED maupun LD (Laser Diode). Perambatan cahaya pada

jenis Multi-mode graded index dapat dilihat pada Gambar 2.3.

Gambar Serat optik Multi-mode graded index 

3. Serat Optik Multi-mode Step Index

Serat optik ini pada dasarnya mempunyai diameter core yang besarnya 50– 400 μm dan diameter cladding sebesar 125 – 500 μm. Pada serat optik ini terjadi perubahan indeks bias dengan segera atau lazim dimana dengan diameter core yang besar digunakan untuk menaikkan efisiensi coupling pada sumber cahaya yang tidak koheren seperti LED. Atenuasi pada saat pengiriman tetap besar, sehingga hanya baik digunakan untuk

menyalurkan data dengan kecepatan rendah dan jarak dekat.

Perambatan cahaya pada jenis Multi-mode step index dapat dilihat pada Gambar di bawah ini 

Gambar Serat optik Multi-mode step index