BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1.Pengenalan Serat Optik
Serat optik adalah saluran transmisi
yang terbuat dari kaca murni
atau plastik
yang panjang dan berdiameter sebesar rambut manusia. Digunakan untuk men-transmisikan
sinyal cahaya
dari suatu tempat ke tempat lain. Pada sistem komunikasi serat optik informasi dikirim dalam bentuk sinyal cahaya.
Alasan utama penggunaan serat optik adalah kekebalannya terhadap gangguan elektromagnetik sinyal cahaya yang menjalar dalam serat optik tidak terpengaruh
oleh medan elektromagnetik. Cahaya yang ada di dalam serat
optik sulit keluar karena indeks bias dari kaca lebih besar daripada indeks bias dari udara.
Sumber cahaya yang digunakan adalah sinar laser
karena sinar laser mempunyai spektrum yang sangat sempit dan sangat tajammonokromatis. Kecepatan
transmisi serat optik sangat tinggi sehingga sangat bagus digunakan sebagai saluran komunikasi. Serat optik umumnya digunakan dalam sistem
telekomunikasi serta
dalam pencahayaan
, sensor
, dan optik pencitraan
. Efisiensi dari serat optik ditentukan oleh kemurnian dari bahan penyusun gelas. Semakin murni bahan gelas, semakin
sedikit cahaya yang diserap oleh serat optik.
2.1.1. Struktur Dasar Sebuah Serat Optik
Gambar 2.1. Serat optik
Universitas Sumatera Utara
Struktur dasar dari sebuah serat optik yang terdiri dari 3 bagian : core inti , cladding kulit, dan coating mantel atau buffer pelindung.
• Inti core adalah sebuah batang silinder terbuat dari bahan dielektrik
bahan silika SiO2, biasanya diberi doping dengan germanium oksida GeO2 atau fosfor penta oksida P2O5 untuk menaikan indeks
biasnya yang tidak menghantarkan listrik, inti ini memiliki jari-jari, besarnya sekitar 8 –200 m dan indeks bias n1, besarnya sekitar 1,5.
• Kulit cladding yaitu material yang melapisi inti, yang terbuat dari
bahan dielektrik silika tanpa atau sedikit doping, kulit memiliki jari- jari sekitar 125 – 400 m indeks bias-nya n2, besarnya sedikit lebih
rendah dari n1. •
Jaket buffer, bagian ini merupakan pelindung lapisan inti dan cladding yang terbuat dari bahan plastik yang elastis. Walaupun pada
dasarnya cahaya merambat sepanjang inti serat, namun kulit memiliki beberapa fungsi :
a. Mengurangi loss hamburan pada permukaan inti.
b. Melindungi serat dari kontaminasi penyerapan permukaan.
c. Mengurangi cahaya yang loss dari inti ke udara sekitar.
d. Menambah kekuatan mekanis.
2.1.2.Pembagian Serat optik Pembagian Fiber optik dapat dilihat dari 2 macam perbedaan :
2.1.2.1. Berdasarkan Mode yang dirambatkan :
• Single mode : Mempunyai inti yang kecil berdiameter 0.00035 inch atau 9
micron dan berfungsi mengirimkan sinar laser inframerah panjang gelombang 1300-1550 nanometer diameter mendekati panjang gelombang
sehingga cahaya yang masuk ke dalamnya tidak terpantul-pantul ke dinding cladding.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.2 : Fiber Optik Single Mode
• Multi mode : Mempunyai inti yang lebih besar berdiameter 0.0025 inch
atau 62.5 micron dan berfungsi mengirimkan sinar laser inframerah panjang gelombang 850-1300 nanometer serat optik dengan diameter
core yang agak besar yang membuat laser di dalamnya akan terpantul- pantul di dinding cladding yang dapat menyebabkan berkurangnya
bandwidth dari serat optik jenis ini.
Gambar 2.3 : Fiber Optik Multi Mode
2.1.2.2. Berdasarkan indeks bias core :
Step indeks : pada serat optik step indeks, core memiliki indeks bias yang homogen.
Graded indeks : indeks bias core semakin mendekat ke arah cladding semakin kecil. Jadi pada graded indeks, pusat core memiliki nilai indeks bias yang
paling besar. Serat graded indeks memungkinkan untuk membawa bandwidth yang lebih besar, karena pelebaran pulsa yang terjadi dapat diminimalkan.
Pada serat optik tipe ini, indeks bias berubah secara perlahan-lahan graded index multimode. Indeks bias inti berubah mengecil perlahan mulai dari pusat
core sampai batas antara core dengan cladding. Makin mengecilnya indeks bias ini menyebabkan kecepatan rambat cahaya akan semakin tinggi dan akan
berakibat dispersi waktu antara berbagai mode cahaya yang merambat akan
Universitas Sumatera Utara
berkurang dan pada akhirnya semua mode cahaya akan tiba pada waktu yang bersamaan di penerima ujung serat optik.
2.1.3. Transmisi Cahaya Pada Serat Optik.
