Serat Optik dengan Aplikasinya

Pengertian Serat Optik 

Serat optik adalah merupakan saluran transmisi atau sejenis kabel yang terbuat dari kaca atau plastik yang sangat halus dan lebih kecil dari sehelai rambut, dan dapat digunakan untuk mentransmisikan sinyal cahaya dari suatu tempat ke tempat lain. Sumber cahaya yang digunakan biasanya adalah laser atau LED. Kabel ini berdiameter lebih kurang 120 mikrometer. Cahaya yang ada di dalam serat optik tidak keluar karena indeks bias dari kaca lebih besar daripada indeks bias dari udara, karena laser mempunyai spektrum yang sangat sempit. Kecepatan transmisi serat optik sangat tinggi sehingga sangat bagus digunakan sebagai saluran komunikasi.

Perkembangan teknologi serat optik saat ini, telah dapat menghasilkan pelemahan (attenuation) kurang dari 20 decibels (dB)/km. Dengan lebar jalur (bandwidth) yang besar sehingga kemampuan dalam mentransmisikan data menjadi lebih banyak dan cepat dibandingan dengan penggunaan kabel konvensional. Dengan demikian serat optik sangat cocok digunakan terutama dalam aplikasi sistem telekomunikasi. Pada prinsipnya serat optik memantulkan dan membiaskan sejumlah cahaya yang merambat didalamnya.Efisiensi dari serat optik ditentukan oleh kemurnian dari bahan penyusun gelas/kaca. Semakin murni bahan gelas, semakin sedikit cahaya yang diserap oleh serat optik.

Aplikasi Serat Optik

VCSEl pada Radio over Fiber

Radio Over Fiber merupakan sistem radio yang memanfaatkan jalur fiber optik sebagai media transmisi. Sistem komunikasi optik memiliki pengirim, media transmisi dan penerima. Media pengirim pada sistem optik dapat berupa LED (Light Emitting Diode) atau laser, sedangkan penerimanya berupa PIN (Positive Intrinsic Negative) fotodioda.

VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) adalah salah satu sumber optik yang sedang dikembangkan akhir-akhir ini. Hal ini disebabkan karena VCSEL mendukung performa layanan yang tinggi, sistem transmisi yang murah serta cocok untuk layanan komunikasi dengan data rate yang besar jika dibandingkan dengan laser yang lain.

Kualitas sebuah sistem komunikasi dilihat dari besarnya S/N pada penerima. S/N adalah perbandingan sinyal informasi yang dikirim terhadap noise di penerima. Sinyal informasi dan noise akan mengalami atenuasi pada kanal radio, sehingga LNA (Low Noise Amplifier) akan dapat memisahkan noise dan sinyal informasi. Noise level setelah melewati LNA akan lebih tinggi daripada RIN pada laser, berarti noise pada link optik tidak terlalu berpengaruh pada nilai S/N, sehingga dapat dibedakan oleh link radio.

RIN laser dan noise di penerima dalah sumber utama noise pada link optik, sehingga bisa diasumsikan bahwa noise dapat dipisahkan oleh laser jika atenuasi optik tidak besar dan noise power laser lebih tinggi dibandingkan noise thermal pada receiver.

Loss pada link optik dipengaruhi oleh arus noise dari penerima (Noise Current Density), RIN, Daya output laser, dan Rensponsivity photo dioda. S/N pada link optik dipengaruhi oleh index modulasi dan RIN.

VCSEL beroperasi pada panjang gelombang 850nm, dan photo detector pada saat itu memiliki optical reflection yang tinggi, sehingga nilai SFDR (Spurious Free Dynamic Range) ini cocok untuk aplikasi Radio over Fiber. VCSEL memiliki kurva SFDR yang tidak halus. Hal ini terjadi karena ketika laser mentransmisikan data secara simultan pada baseband dan pada kanal radio, sinyal carier yang di mux dengan sinyal baseband akan menghasilkan distorsi. Rendahnya index modulasi juga mengakibatkan turunnya BER (Bit Error Rate).

Endoskop 

Endoskop adalah suatu alat yang digunakan untuk memeriksa organ-organ di dalam badan secara visual, sehingga dapat dilihat sejelas-jelasnya setiap kelainan yang timbul pada organ yang diperiksa. Jadi jelas bahwa endoskop adalah suatu alat untuk membantu menegakkan diagnosa. Alat ini digunakan dalam pemeriksaan endoskopi, berbentuk pipa kecil panjang yang dapat dimasukkan ke dalam tubuh, misalnya ke lambung atau ke rongga tubuh lainnya. Di dalam pipa tersebut terdapat dua buah serat optik. Satu untuk menghasilkan cahaya agar bagian tubuh di depan ujung endoskop terlihat jelas, sedangkan serat lainnya berfungsi sebagai penghantar gambar yang ditangkap oleh kamera. Di samping itu, kedua serat optik tersebut, terdapat satu buah bagian lagi yang bisa digunakan sebagai saluran untuk pemberian obat dan untuk memasukkan atau mengisap cairan. Selain itu, bagian tersebut juga dapat dipasangi alat-alat medis seperti gunting kecil, sikat kecil, dan lain-lain.

Endoskop dapat diarahkan ke atas-bawah dan ke kiri-kanan sewaktu dimasukkan ke dalam tubuh.Mikro-endoskop dapat dimasukkan melalui hidung ke rongga sinus;atau melewati bagian belakang tenggorokan dan saluran eustachius menuju telinga;atau melalui pembuluh darah,menuju jantung;atau turun melalui saluran pencernaan dan menuju ke hati dan kantung empedu;atau melalui saluran kencing ke ginjal.

Endoskopi tidak hanya berfungsi sebagai alat periksa tetapi juga untuk melakukan tindakan medis seperti pengangkatan polip, penjahitan, dan lain-lain. Selain itu, endoskopi juga dapat digunakan untuk mengambil sampel jaringan jika dicurigai jaringan tersebut terkena kanker atau gangguan lainnya.

Beberapa jenis gangguan yang dapat dilihat dengan endoskopi antara lain : abses, sirosis biliaris, perdarahan, bronkhitis, kanker, kista, batu empedu, tumor, polip, tukak, dan lain-lain.

Prosedur medis yang menggunakan endoskopi mempunyai berbagai macam nama, tergantung jenis dan organ yang diperiksa. Berikut beberapa contohnya :

•Thorakoskopi, pemeriksaan pleura, rongga pleura, mediastinum dan perikardium (bagian-bagian paru-paru dan jantung). 

•Proktoskopi (sigmoidoskopi dan proktosigmoidoskopi), untuk memeriksa rektum dan kolon sigmoid. 

•Laringoskopi,untuk memeriksa laring (salah satu bagian saluran napas). 

•Laparoskopi,untuk melihat lambung, hati, dan organ-organ lain di dalam rongga perut. 

•Gastroskopi,untuk melihat dinding dalam esofagus, lambung, dan usus halus.

•Sistoskopi,untuk melihat saluran kencing, kandung kencing dan prostat. 

•Kolposkopi,untuk memeriksa vagina dan mulut rahim. 

•Kolonoskopi,untuk memeriksa usus besar. 

•Bronkhoskopi,untuk melihat trachea dan cabang-cabang bronkhus (bagian dari saluran napas) 

•Arthroskopi,untuk melihat sendi.

Jarlofkaf

Selama ini fiber hanya dipakai untuk transmisi antar sentral, sebagai jaringan backbone, dan digunakan untuk komunikasi jarak jauh. Lalu mulai dikembangkanlah suatu jaringan local bahkan sampai ke terminal pelanggan dengan media fiber. Sistem transmisi fiber optik yang digunakan pada jaringan local tersebut dinamakan Jaringan Lokal Akses Fiber (Jarlokaf). Jarlokaf merupakan sebuah solusi strategis bagi jaringan akses pelanggan. Namun, ketepatan dalam segi perencanaan dan operasional, serta pemilihan arsitektur dan teknologi jaringan yang digunakan akan sangat mempengaruhi kesuksesan kegiatan operasi, perawatan, efektivitas investasi, serta kemudahan pengembangan jaringan dan layanan jasa. Ruang lingkup Jarlokaf berdasarkan lebar pita, dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu narrowband dan broadband. Narrowband, dengan transmisi kurang dari 2 Mbps, mampu memberikan layanan voice (telepon). Broadband, dengan transmisi diatas 2 Mbps, dapat memberikan layanan yang lebih beragam seperti voice, data, dan citra, baik diam maupun bergerak. 

Teknologi JARLOKAF adalah teknologi yang sedang berkembang sehingga berbagai metoda transmisi dimungkinkan untuk diterapkan dan relatif masih terbatas jumlah implementasinya dilapangan. Teknologi Jarlokaf yang saat ini sudah berkembang dangan baik antara lain: DLC (Digital Loop Carrier), PON (Passive Optical Network), dan AON (Active Optical Network) dan HFC (Hybrid Fiber Coax). DLC, PON dan AON, merupakan teknologi jarlokaf dan dapat terintegrasi dengan copper pair, sedangkan HFC merupakan teknologi jarlokaf yang terintegrasi dengan coaxial.