FIBER OPTIK

 JARINGAN FIBER OPTIK

A. MEMAHAMI FIBER OPTIK

Fiber optik merupakan salah satu jenis kabel yang terbuat dari material sangat halus berupa plastik maupun kaca. Oleh karena itu, kabel fiber optik memiliki ukuran lebih kecil dibandingkan kabel konvensional, seperti kabel UTP. Teknologi fiber optik dapat dimanfaatkan untuk mentransfer data pada jaringan komputer. Walaupun ukurannya kecil dan lebih halus daripada sehelai rambut, namun fiber optik mampu mentransmisikan data dengan cepat serta banyak dari jaraknya sangat jauh dibandingkan jenis kabel lainnya.

1. Jenis Fiber Optik

a. Fiber optik mode tunggal (single mode)

Mode tunggal dalam jenis kabel fiber optik merujuk pada transmisi yang dilakukan melalui satu inti pada satu waktu. Kabel fiber optik mode tunggal memiliki ukuran yang sangat kecil sekitar 9 mikrometer. Digunakan untuk menyebarkan cahaya yang berasal dari sinar inframerah dengan gelombang cahaya sekitar 1300 hingga 1500 nanometer.

b. Mode serat optik multi (multi mode)

Mode multi dalam fiber optik memiliki inti dengan ukuran yang lebih besar sekitar 625 mikrometer dapat mentransmisikan banyak cahaya secara bersamaan. Kapasitas yang besar membuatnya ideal untuk penggunaan komersial karena dapat menampung banyak pengguna. Dibandingkan dengan fiber optik mode tunggal, mampu mentransmisikan sinar inframerah dengan panjang gelombang antara 850 hingga 1300 nanometer.

2. Tipe Fiber Optik

Tipe kabel fiber optik yang umum digunakan, yaitu

A. kabel lapis baja;

B. kabel simpleks;

c.  Kabel kabel zip 

d. asap rendah nol halogen;

e. kabel hibrida dan komposit;

f. kabel udara/berpendukung mandiri:

g. kabel breakout; serta

H. penyangga yang ketat.

3. Kelebihan dan Kekurangan Fiber Optik

a. Kelebihan fiber optik

1) Fiber optik dapat menyalurkan data lebih banyak dengan kecepatan tinggi, bahkan dapat mencapai Gbps sehingga lebar pita (bandwidth) menjadi lebih besar.

2) Berukuran ringan dan lebih kecil daripada kabel lain sehingga dapat menghemat tempat.

3) Fiber optik tidak menggunakan listrik, melainkan menggunakan plastik dan cahaya sehingga fiber optik memiliki gangguan sedikit karena tidak terpengaruh oleh sinyal elektromagnetik serta radio.

4) Lebih aman karena serat optik tidak mudah terbakar dan tidak. mengalirkan listrik.

5) Fiber optik dapat mengalirkan sinyal lebih jauh dibandingkan kabel yang menggunakan sinyal listrik pada umumnya. Fiber optik tidak memerlukan repeater (penguat sinyal). Apabila memerlukan repeater, umumnya akan diletakkan di jarak yang jauh (sekitar 50-100 km).

b. Kekurangan fiber optik

1) Apabila terjadi kerusakan pada kabel fiber optik, harus memanggil orang yang sudah berpengalaman dan sudah ahli pada bidang tersebut.

2) Fiber optik memiliki harga yang mahal dibandingkan kabel jenis lain, berbeda dengan UTP yang harganya terjangkau.

3) Kabel fiber optik tidak dapat diletakkan di belokan yang sangat tajam. Hal tersebut karena fiber optik menggunakan cahaya sebagai penghantar sinyal. Apabila kabel dilipat, cahaya akan bocor dan mengalir ke lipatan tersebut.

4. Cara Kerja dan Prinsip Kerja Fiber Optik

a. Cara kerja fiber optik

 Kabel jaringan fiber optik ini mentransmisikan cahaya dengan mengonversi sinyal listrik menjadi gelombang cahaya. Dengan demikian, fiber optik memiliki keunggulan dalam hal mengurangi masalah gangguan gelombang frekuensi bahkan elektrik. Hal tersebut tepat digunakan pada kawasan yang dikelilingi gelombang frekuensi cukup tinggi.

Dalam prosesnya, fiber optik memanfaatkan sifat cermin yang menghasilkan total internal reflection. Cahaya akan merambat melalui serat kaca pada sudut yang rendah. Fokus dari gelombang cahaya ini merambat degan stabil. Data akan sampai ke tempat tujuan dengan cepat, walaupun memiliki jarak yang cukup jauh. Sinyal cahaya akan bergerak lambat sekitar 30% dari kecepatan cahaya. Dalam kondisi tersebut, peningkatan sinyal diperlukan untuk mendukung jalannya data, misalnya dalam menempatkan repeater. Repeater adalah alat tambahan. Repeater memiliki fungsi khusus mengubah sinyal cahaya menjadi sinyal listrik. Pengubahan sinyal tersebut dapat mengembalikan sinyal optik untuk mentransmisikan data.

b. Prinsip fiber optik

Prinsip kerja dari fiber eptik bergantung pada jumlah refleksi internal. Refleksi cahaya akan dibiaskan berdasarkan sudut yang menyerang permukaan. Prinsip ini berpusat pada cara kerja serat optik yang membatasi sudut. Gelombang cahaya yang dikirim memungkinkan untuk mengontrol secara efisien sampai ke tujuan.

Gelombang cahaya ditutupi dengan inti dari fiber optik. Dalam hal yang sama, frekuensi sinyal radio ditutupi dengan coaxial cable. Gelombang cahaya diarahkan ke ujung serat dengan direfleksikan di dalam inti. Kabel fiber optik umumnya diaplikasikan pada infrastruktur jaringan telekomunikasi, misalnya pada jaringan telepon dan jaringan komputer.

5. Struktur Fiber Optik

Struktur kabel fiber optik digunakan sebagai sarana perantara. Serat fiber optik tidak memiliki perbedaan dengan kabel lainnya. Serat ini berfungsi sebagai penghubung antarkomputer dalam satu jaringan. Oleh karena itu, pengiriman informasi atau data dapat dilakukan.

Untuk mendukung fungsi tersebut, media transmisi ini dibuat dengan sangat baik. Berikut dijabarkan mengenai struktur kabel fiber optik.

a Core/inti

Core atau inti kabel fiber optik merupakan komponen inti dalam fiber optik yang terbuat dari kaca berkualitas tinggi. Inti kabel ini berdiameter sangat kecil yakni 10-50 mikrometer. Core adalah bagian utama dalam fiber optik karena perambatan cahaya terjadi pada bagian ini. Ukuran core sangat memengaruhi karakteristik fiber optik. Ketebalannya didasarkan pada bahan serat yang digunakan. Ketebalannya dapat memengaruhi kecepatannya. Semakin tebal atau besar diameternya maka fungsi yang diharapkan semakin baik dan stabil.

b. Cladding

Sifat dari cahaya adalah dapat menyebar ke berbagai tempat. Penyebaran cahaya tersebut dapat mengurangi fungsi dan mengakibatkan transmisi data menjadi bermasalah. Oleh karena itu, dibuat sebuah pelindung bernama cladding. Cladding dibuat dari silikon yang sifat bahannya berbeda dengan bahan core. Cladding memiliki diameter yang lebih besar. Cladding dilekatkan sebagai selimut dari core. Fungsi utama cladding sebagai pemandu gelombang cahaya. Cahaya akan terkonsentrasi pada jalur karena cahaya akan terpantul kembali pada serat. Cahaya yang terkonsentrasi membuat perjalanan gelombang ini menjadi stabil dan lebih cepat.

c. Coating

Coating atau mantel menjadi komponen pelindung dari cladding dan core. Mantel ini dibuat dari bahan plastik yang sangat elastis. Fungsi utama coasting yakni melindungi bagian dalam agar tidak mengalami gangguan. Contohnya, apabila kabel optik dilipat, serat tidak akan mengalami kerusakan atau putus

.d. Strength member dan outer jacket

Bagian ini merupakan bagian terluar dari keseluruhan lapisan kabel fiber optik. Bagian ini berfungsi mencegah berbagai gangguan fisik seperti gesekan.

6. Alat Kerja Fiber Optik

a. Konektor

Pada kabel serat optik, sambungan ujung terminal umumnya disebut konektor. Jenis konektor kabel fiber optik ini tersedia dalam beberapa bentuk yang berbeda-beda bergantung pada kebutuhan implementasinya. Umumnya, konektor memiliki tipe standar.

1) Fiber Connector (FC)

Konektor ini umum digunakan pada model kabel single mode dengan akurasi sangat tinggi dalam menghubungkan kabel dengan transmitter maupun receiver. Konektor ini menggunakan sistem drat ulir dengan posisi yang dapat diatur. Dengan demikian, ketika dipasangkan ke perangkat lain, akurasinya tidak akan mudah berubah.

2) Subscriber Connector (SC)

Konektor ini umumnya digunakan pada model kabel single mode dengan sistem cabut pasang. Konektor ini tidak terlalu mahal, simpel, dan dapat diatur secara manual. Konektor SC memiliki akurasi yang baik apabila dipasangkan ke perangkat lain. 

3) Straight Tip (ST)

Konektor ST memiliki bentuk seperti bayonet berkunci yang hampir mirip dengan konektor BNC. Konektor ini sangat umum digunakan, baik untuk kabel multi mode maupun single mode. Konektor ST sangat mudah digunakan, baik saat pemasangan maupun maupun saat dicabut.

4) Lucent Connector simplex (LC)

Lucent connector simplex merupakan jenis konektor fiber optik yang dikembangkan oleh Lucent Technologies. Konektor ini memiliki ukuran yang cenderung lebih kecil yaitu setengah dari ukuran SC. Fungsi LC yakni menyebarkan atau mendistribusikan dengan tingkat kepadatan yang tinggi dengan beberapa serat yang berhenti dalam ruangan tertutup.

5) Biconic

Biconic merupakan salah satu konektor yang muncul pertama kali dalam komunikasi fiber optik. Saat ini, biconic jarang digunakan.

b. Perangkat pasif fiber optik

Adapun beberapa layanan pasif fiber optik terdiri atas GPON, ONT, dan OLT yang dijabarkan sebagai berikut.

1) GPON

Gigabit capable Passive Optical Network (GPON) adalah teknologi jaringan komunikasi yang memiliki kecepatan tinggi. GPON berfungsi mengakses berbagai layanan komunikasi, seperti internet, VOIP, video call, IP, dan TV. GPON dikenal dengan passive optical LAN yang memiliki jangkauan dan kecepatan internet melebihi Gigabit Ethernet dalam jaringan Local Area Network (LAN). Teknologi telekomunikasi ini termasuk dalam perangkat pasif yang terletak di titik jaringan secara luas karena dapat menghemat biaya penggunaan listrik. Selain itu, kinerja dan keamanan yang dimiliki GPON lebih baik daripada jaringan LAN.

Keunggulan dari layanan GPON, yaitu mendukung layanan triple play (voice, video, dan data), lebih fleksibel, serta dapat mentransmisikan data secara jarak jauh. Selain itu, keunggulan GPON yakni mendukung akses jaringan berkecepatan tinggi sampai skala Gigabit. Namun, GPON juga memiliki beberapa kelemahan, yaitu harganya lebih mahal dibandingkan GEPON, model layering lebih kompleks, dan bandwidth upstream telah dibatasi hanya pada 622 Mbps.

2) Optical Network Terminal (ONT)

ONT adalah perangkat yang berada di rumah pelanggan sebagai interface atau titik penghubung ke Customer Premises Equipment (CPE). ONT ini disediakan oleh perusahaan atau badan yang menyediakan jasa sambungan internet atau umum disebut dengan ISP. Sederhananya, ONT dapat disamakan dengan modem yang umum digunakan mengakses internet di rumah. Namun, yang membedakan adalah teknologi dari kedua perangkat ini. Untuk modem yang umum ditemui menggunakan teknologi Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL) dengan kabel tembaga, sedangkan ONT sudah menggunakan teknologi GPON dan dihubungkan melalui jaringan distribusi kabel serat optik.

3) OLT

Optical Line Terminal (OLT) atau umumnya disebut optical line termination adalah perangkat yang berfungsi sebagai titik akhir (end point) dari layanan jaringan optik pasif. Perangkat ini memiliki dua fungsi utama yakni melakukan konversi antara sinyal listrik yang digunakan oleh penyedia layanan dan sinyal optik yang digunakan oleh jaringan optik pasif. Kemudian, mengoordinasikan multiplexing pada perangkat lain di ujung jaringan (Optical Network Terminal (ONT) atau Optical Network Unit (ONU))

OLT menyediakan interface antara sistem Passive Optical Network (PON) dengan penyedia layanan (service provider) data, video, maupun voice/telepon. Perangkat OLT meliputi Digital Cross-Connect (DSC), voice gateway, dan IP routers video network device yang melayani trafik video. Perangkat aktif fiber optik

c. Perangkat aktif fiber optik

Berikut dijabarkan beberapa perangkat aktif fiber optik.

1) Managed switch

Managed switch merupakan jenis switch yang memiliki fitur pendukung kinerja jaringan komputer. Perangkat ini dilengkapi fitur populer berupa Virtual LAN. Virtual LAN membuat switch ini dapat terhubung pada segmen LAN secara bersamaan yang dapat digunakan lebih dari satu LAN. Managed switch memiliki fitur monitoring yang berfungsi melakukan konfigurasi IP Address dan melakukan pengecekan transfer data melalui IP Address.

2) Media converter

Media converter merupakan perangkat jaringan untuk menghubungan dua jenis media yang berbeda seperti twisted pair dengan serat optik. Media converter juga digunakan dalam mengakses jaringan di area metropolitan (MAN) dan layanan transportasi data ke pelanggan perusahaan.

3) Optical Network Unit (ONU) 

ONU merupakan alat penyedia interface antara jaringan optik dengan pelanggan. Sinyal optik yang ditransmisikan melalui Optical Distribution Network (ODN) diubah oleh ONU menjadi sinyal elektrik yang diperlukan untuk service pelanggan. Pada arsitektur FTTx, ONU diletakkan disisi pelanggan. ONU berfungsi mengubah konversi layanan sinyal optik menjadi sinyal elektrik dan output berupa voice, video, dan data internet.

4) Passive Optical Network (PON) 

PON merupakan jaringan fiber optik yang memiliki elemen pembagi optik (optical splitter). PON berfungsi sebagai penyalur data ke tujuan. Elemen pembagi tersebut bersifat pasif atau tidak melakukan manipulasi sinyal seperti penguatan sinyal optik yang terdapat pada OLT. PON pertama kali dibuat oleh Full Service Access Network (FSAN), kemudian distandardisasi oleh ITU-T (A/BPON, GPON) atau IEEE (ΕΡΟΝ).

5) Optical Line Terminal (OLT)

OLT disebut terminal jalur optik. Perangkat ini berfungsi sebagai titik akhir penyedia layanan jaringan optik yang akan mengubah sinyal elektrik ke optik.

6) Small Form-factor Pluggable (SFP)

SFP merupakan perangkat berupa modul anatarmuka jaringan ringkas bersifat hot pluggable. SFP untuk aplikasi telkomunikasi dan komunikasi data. Perangkat tersebut, dirancang untuk mendukung standar komunikasi pada jaringan SONET, Gigabit Ethernet, atau Fibre Channel.