Serat Optik

Serat Optik - Untuk saat ini sistem komunikasi dengan menggunakan serat optik masih merupakan proses transfer data yang paling unggul. Meskipun tidak semurah kabel tembaga, namun media ini jauh lebih efektif dari media pendahulunya itu. 

Menurut Akhiruddin Maddu (2007), teknologi serat optik memiliki keunggulan lain yang menjajikan, seperti: berukuran kecil, sinyal yang dikirim tidak berinterferensi dengan gelombang elektromagnetik, tahan terhadap suhu tinggi dan kondisi asam lingkungan sehingga bebas dari korosi serta yang paling penting adalah bandwidth yang besar sehingga dapat mengirimkan datan dengan kapasitas yang sangat besar dibandingkan dengan sistem komunikasi konvensional berbasis kabel tembaga.

Serat optik adalah suatu medium untuk mengirimkan sinyal yang menggunakan prinsip penerusan data melalui pembiasan cahaya. Sinyal yang telah dikonversikan ke dalam bentuk cahaya dirambatkan ke dalam serat optik, yang tebuat dari bahan dielektrik tembus cahaya. Sifat serat yang sempit dan transparan yang memungkinkan untuk merambatkan cahaya dengan sedikit kebocoran, karena pada bagian luar serat dilapisi oleh bahan yang memantulkan cahaya (Harry J. R. Dutton, 1998: 7).

Silahka Baca :  Obrolan Tentang Apakah Bumi Bergerak??

Aplikasi serat optik sebagai sensor telah banyak digunakan pada sistem kontrol di industri, sistem monitoring pada strain, temperatur tekanan dan berat benda yang bergerak dan masih banyak lagi ragam aplikasi serat optik sebagai sensor. Aplikasi serat optik sebagai sensor tekanan, berat benda, temperatur, strain maupun vibrasi bertumpu pada kinerja serat optik sebagai sensor pembengkokan dengan memanfaatkan daerah kerja sensor pembengkokan tersebut. Eksperimen serat optik sebagai sensor berbasis pada modulasi intensitas telah dilakukan dengan memanfaatkan rugi (losses) kopling serat optik ke serat optik menggunakan sumber LED (Yono Hadi Pramono, 2008. 1).

Cahaya tetap berada di dalam serat karena oleh permukaan sebelah dalam dari pelapis serat, cahaya dipantulkan secara total. Cahaya yang masuk serat dengan sudut tertentu terhadap sumbu lewat serangkaian pantulan-pantulan akan bergerak menurut alur zig-zag (berkelok-kelok) di sepanjang serat optik tersebut. 

Pantulan dalam total (total internal reflection) pada dinding serat hanya mungkin terjadi dengan syarat-syarat yang tertentu pula. Salah satunya adalah tekukan-tekukan yang mungkin tidak disengaja yang akan menyebabkan kebocoran dalam transmisi cahaya dalam serat tersebut.

Bila serat-serat optik di instalasikan di dalam saluran-saluran kabel atau pada tiang untuk saluran transmisi, sering ditemukan adanya tekukan-tekukan pada serat untuk mengikuti sudut-sudut atau tikungan-tikungan. Dalam beberapa keadaan tekukan-tekukan ini mungkin akan cukup tajam, seperti misalnya pada sebuah titik gantungan tiang dimana diantara tiang-tiang kabel melengkung kebawah, atau pada belokan-belokan siku dalam ruangan gedung. Tekukan-tekukan dengan sudut-sudut tertentu akan menyebabkan penyebaran cahaya, karena adanya perubahan sudut pantul cahaya dalam serat optik. Sudut tekukan yang semakin kecil menyebakan perubahan sudut pantul cahaya dalam serat optik juga semakin besar, sehingga akan menyebabkan pelemahan cahaya transmisi yang semakin besar juga (Akhiruddin Maddu. 2007. 25).

Jika saat pemasangan ditemukan banyak adanya tikungan dan sudut-sudut yang harus dilewati, maka akan banyak terjadi tekukan-tekukan pada serat optik. Semakin banyak tekukan yang terjadi berarti semakin banyak terjadinya peristiwa perubahan sudut pantul cahaya transmisi dalam serat optik, maka semakin banyak juga pelamahan yang mungkin terjadi. Pada saat serat optik digulung atau ditekuk, penurunan energi cahaya yang timbul akibat gulungan akan sebanding dengan jumlah gulungan tersebut (Aninda Maharani, 2006 : 4).

Silahka Baca :   Belajar Fisika Tentang Gaya Gesekan

Serat optik sendiri dibagi menjadi dua jenis menurut mode transmisinya. Mode Tunggal (singlemode) merupakan tipe serat optik yang hanya bisa melewatkan satu mode gelombang cahaya. Kelebihan serat optik mode tunggal adalah sinyal keluaran lebih baik untuk jarak yang cukup jauh, sedangkan kelemahannya adalah hamburan cahaya sangat besar. Mode jamak (multimode) merupakan tipe serat optik yang dapat memandu cahaya dengan lebih dari satu moda propagasi dalam satu waktu, kekurangannya adalah kualitas sinyal keluaran mengalami pelemahan (atenuasi) yang signifikan dibanding serat moda tunggal. Ukuran serat mode tunggal yang lebih kecil menyebakan serat ini lebih sensitif terhadap adanya tekukan. Karena ukurannya yang kecil maka hamburan yang terjadi akan semakin besar, sehingga pelemahan yang terjadi juga akan semakin besar (Harry J. R. Dutton, 1998: 34).

Dalam penelitian ini akan diteliti pengaruh tekukan berdasar besar kecilnya sudut tekukan dan jumlah tekukan serat optik terhadap intensitas keluarannya. Sinyal rambatan cahaya yang digunakan dalam penelitian adalah laser He-Ne dengan daya maksimum 5mW yang merambat dipadu melalui serat optik, sedang untuk mendeteksi intensitas sinyal keluaran digunakan LDR.

Penulis: Aep Rusadi, Fisika UNY 06

  

Doa kami, Semoga rezeki berlimpah untuk sobat semua hari ini. Aamiin