SERAT OPTIK

Check it out!

Dalam sistem perkembangan informasi dan komunikasi yang demikian cepat, jaringan serat optik sebagai media transmisi banyak digunakan dan dipercaya dapat memenuhi kebutuhan layanan saat ini dan di masa mendatang.

Serat optik merupakan media transmisi yang menggunakan media cahaya sebagai penyalur informasi (data) dimana menawarkan kecepatan data yang lebih besar sepanjang jarak yang lebih jauh.Sistem komunikasi serat optik dengan cepat mampu bersaing menggantikan sistem-sistem lain dengan kelebihan serat optik yaitu memiliki bandwith yang besar redaman transmisi kecil, ukuran kecil, kemudahan penambahan kapasitas, performasi yang lebih baik, tingkat ketersediaan yang tinggi dan jaringan transport yang handal. 

Struktur Dasar Fiber Optik

Fiber optik adalah media transmisi fisik yang terbuat dari serat kaca yang dilapisi dengan isolator dan pelindung yang berfungsi untuk menyalurkan informasi dalam bentuk gelombang cahaya

Serat optik membentuk kabel yang sedemikian halus hinggan ketebalan

mencapai 1 mm untuk dua puluh helai serat. Serat ini ringan dan kapasitas kanalnya sangat besar.

Stuktur serat optik biasanya terdiri atas 3 bagian, yaitu :

1.    Bagian yang paling utama dinamakan inti (core) Gelombang cahaya yang dikirim akan merambat dan mempunyai indeks bias lebih besar dari lapisan kedua, dan terbuat dari kaca. Inti (core) mempunyai diameter yang bervariasi antara 5 – 50 μm tergantung jenis serat optiknya.

2.    Bagian kedua dinamakan lapisan selimut /selubung (cladding)

Bagian ini mengelilingi bagian inti dan mempunyai indeks bias lebih kecil dibanding dengan bagian inti, dan terbuat dari kaca.

3.    Bagian ketiga dinamakan jacket(coating)

Bagian ini merupakan pelindung lapisan inti dan selimut yang terbuat dari bahan plastik elastik.

BAHAYA SINAR ULTRAVIOLET

Check it out!

Semua makhuk hidup di semesta ini pasti memerlukan sinar matahari. Manusiapun membutuhkan sinar matahari dalam kehidupan dan kegiatan sehari-hari, dan juga tubuh membutuhkannya untuk kesehatan.

Sebagian besar orang beraktivitas di siang hari, sedangkan di malam han adalah waktu untuk melepas lelah. Itu sebabnya sinar matahari sangat penting bagi kehidupan makhluk hidup, termasuk manusia. Disamping sebagai penerangan, sinar matahari memiliki banyak manfaat bagi tubuh.

SEJARAH PERKEMBANGAN LASER

Check it out!

LASER (singkatan dari bahasa Inggris: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation).Laser memperkuat cahaya.Laser dapat mengambil berkas cahaya yang lemah dan membuatnya menjadi berkas yang kuat.Beberapa laser menghasilkan berkas yang sangat kuat sehingga dapat membakar lubang kecil di dalam selembar besi dalam waktu kurang dari satu detik.Sinar laser dapat mencapai jarak jauh melalui angkasa luar tanpa menyebar dan menjadi lemah. Karena itulah, sinar laser menjadi alat komunikasi penting dalam berkomunikasi dalam zaman angkasa luar. Banyak kegunaan laser sudah ditemukan dalam ilmu kedokteran, ilmu pengetahuan, dan industri.

Ilmuwan menganggap cahaya sebagai gelombang yang bergerak. Jarak dari kulit sebuah gelombang ke kulit berikutnya disebut panjang gelombang. Cahaya dari matahari atau dari lampu adalah campuran banyak panjang gelombang. Setiap panjang gelombang yang berbeda menghasilkan warna yang berbeda.

Sinar laser terbuat dari cahaya yang semuanya terdiri dari panjang gelombang yang sama. Berkas cahaya dalam cahaya biasa mengalir ke arah yang berbeda. Sinar laser bergerak dalam arah yang sama persis. Sinar laser tidak menyebar dan tidak melemah

Pada awal perkembangannya, orang tidak menyebut dengan nama laser. Para ahli masa itu menyebutnya sebagai MASER (Microwave Amplification by the Stimulated Emission of Radiation). Dan orang yang disebut-sebut pertama kali mengungkapkan keberadaan maser adalah Albert Einstein antara tahun 1916 - 1917. Ilmuwan yang terkenal eksentrik ini juga yang pertama kali berpendapat bahwa cahaya atau sinar bukan hanya terdiri dari gelombang elektromagnetik, tapi juga bermuatan partikel dan energi. Dan dikenal lah apa yang disebut sebagai radiasi. Tapi maser dari Einsten ini baru sebatas teori. Teknologi pada dekade kedua abad 20 belum mampu mewujudkannya. Disamping itu, banyak ilmuwan yang menganggap teori dari Eisntein itu sebagai teori yang kontroversial.

SUMBER-SUMBER CAHAYA DALAM SISTEM OPTIK

SUMBER CAHAYA OPTIK

Sumber cahaya optik adalah bagian yang berfungsi untuk mengubah energi listrik menjadi energi cahaya. Sumber cahaya optik juga disebut sebagai pemancar optik. Sumber-sumber cahaya untuk optik bekerja sebagai pemancar- pemancar cahaya dan karena itu harus memenuhi beberapa persyaratan yang diperlukan untuk tujuan ini.

Cahaya haruslah sedekat mungkin bersifat monochromatis (berfrekuensi tunggal).Kebanyakan sumber cahaya adalah tidak berfrekuensi tunggal, melainkan memancarkan cahaya pada beberapa frekuensi pada sebuah jalur atau bagian dari spektrum,yang mungkin cukup lebar. Beberapa sumber seperti lampu ionisasi gas, dioda-dioda yang memancarkan cahaya (light emitting diode = LED) dan laser, memancarkan cahaya dalam bagian spektrum yang jauh lebih sempit. Tetapi bahkan sumber-sumber ini pun tidak bersifat monochromatis sepenuhnya, karena masih juga memancar pada beberapa frekuensi pada jaluryang sempit. 

Pemancar-pemancar tersebut harus mempunyai suatu keluaran cahaya yang ‑­
berintensitas tinggi, sehingga dapat dipancarkan energi yang cukup untuk mengatasi rugi-rugi yang dijumpai dalam transmisi di sepanjang fiber.
Sumber-sumber cahaya juga harus mampu untuk dimodulasi dengan mudah. Serta pemancar-pemancar cahaya tersebut haruslah kecil, ringkas (compact), dan dapat dengan mudah digandengkan ke serat.

Komponen yang banyak dipakai sebagai sumber cahaya :

a.LED (Light Emitting Diode)

Karakteristik :
1) Umumnya memakai kabel serat optik multimode.
2) Sirkit lebih sederhana.
3) Harganya lebih murah.
4) Cahaya yang dipancarkan LED bersifat tidak koheren yang akan menyebabkan dispersi chromatic sehingga LED hanya cocok untuk transmisi data dengan bit rate rendah sampai sedang (Untuk komunikasi berkecepatan < 200 Mb/s).
5) Daya keluaran optik LED adalah -30 ~ -10 dBm.
6) LED memiliki lebar spectral (spectral width) 30–50 nm pada panjang gelombang 850 nm dan 50–150 nm pada panjang gelombang 1310 nm.

b. Diode LASER (Light Amflification by Stimulated Emission of Radiation)

Karakteristik :
1)Umumnya menggunakan kabel optik single mode.
2)Response time < 1 nano detik.
3)Cahaya yang dipancarkan oleh dioda laser bersifat koheren.
4)‑­
5) Diode laser memiliki lebar spektral yang lebih sempit (~1 nm) jika dibandingkan dengan LED sehingga dispersi chromatic dapat ditekan.
6)Diode laser diterapkan untuk transmisi data dengan bit rate tinggi (Untuk komunikasi berkecepatan diatas 200 Mb/s)
7)Daya keluaran optik dari diode laser adalah 0 ~ 10 dBm.
8)Karakteristik arus kemudi daya optik diode laser tidak linier.
9)Kinerja (keluaran daya optik, panjang gelombang, umur) dari diode laser sangat dipengaruhi oleh temperatur operasi.

Sumber cahaya optik:

1. LED = Surface emitter / Dioda Burus

2. Laser = DFB, BBR, DR, SEL

Sumber Cahaya Optik

LASER

Apa itu Laser?

Laser (singkatan dari bahasa Inggris: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) merupakan mekanisme suatu alat yang memancarkan radiasi elektromagnetik, biasanya dalam bentuk cahaya yang tidak dapat dilihat maupun dapat lihat dengan mata normal, melalui proses pancaran terstimulasi. Pancaran laser biasanya tunggal, memancarkan foton dalam pancaran koheren. Laser juga dapat dikatakan efek dari mekanika kuantum.

Dalam teknologi laser, cahaya yang koheren menunjukkan suatu sumber cahaya yang memancarkan panjang gelombang yang diidentifikasi dari frekuensi yang sama, beda fase yang konstan^[1] dan polarisasinya. Selanjutnya untuk menghasilkan sebuah cahayayang koheren dari medium lasing adalah dengan mengontrol kemurnian, ukuran, dan bentuknya. Keluaran yang berkelanjutan dari laser dengan amplituda-konstan (dikenal sebagai CW atau gelombang berkelanjutan), atau detak, adalah dengan menggunakan teknik Q-switching, modelocking, atau gain-switching.

Dalam operasi detak, dimana sejumlah daya puncak yang lebih tinggi dapat dicapai. Sebuah medium laser juga dapat berfungsi sebagai penguat optik ketika di-seed dengan cahaya dari sumber lainnya. Sinyal yang diperkuat dapat menjadi sangat mirip dengan sinyal input dalam istilah panjang gelombang, fase, dan polarisasi; Ini tentunya penting dalam telekomunikasi serat optik.

Sumber cahaya umum, seperti bola lampu incandescent, memancarkan foton hampir ke seluruh arah, biasanya melewati spektrum elektromagnetik dari panjang gelombang yang luas. Sifat koheren sulit ditemui pada sumber cahaya atau incoherens; dimana terjadi beda fase yang tidak tetap antara foton yang dipancarkan oleh sumber cahaya. Secara kontras, laser biasanya memancarkan foton dalam cahaya yang sempit, terpolarisasi, sinar koheren mendekati monokromatik, terdiri dari panjang gelombang tunggal atau satu warna.

Beberapa jenis laser, seperti laser dye dan laser vibronik benda-padat (vibronic solid-state lasers) dapat memproduksi cahaya lewat jangka lebar gelombang; properti ini membuat mereka cocok untuk penciptaan detak singkat sangat pendek dari cahaya, dalam jangka femtodetik (10^-15 detik). Banyak teori mekanika kuantum dan termodinamika dapat digunakan kepada aksi laser, meskipun nyatanya banyak jenis laser ditemukan dengan cara trial and error.

DISPERSI

Apa itu Dispersi?

Dispersi cahaya adalah penguraian cahaya putih atas komponen - komponen warna pelangi.

Dispersi adalah peristiwa penguraian cahaya polikromatik (putih) menjadi cahaya-cahaya monokromatik (merah, jingga, kuning, hijau, biru, dan ungu) atau (me, ji, ku, hi, bi, ni, u) pada prisma lewat pembiasan atau pembelokan. Hal ini membuktikan bahwa cahaya putih terdiri dari harmonisasi berbagai cahaya warna dengan berbeda-beda panjang gelombang.

Sebuah prisma atau kisi kisi mempunyai kemampuan untuk menguraikan cahaya menjadi warna warna spektralnya. Indeks cahaya suatu bahan menentukan panjang gelombang cahaya mana yang dapat diuraikan menjadi komponen komponennya. Untuk cahaya ultraviolet adalah prisma dari kristal, untuk cahaya putih adalah prisma dari kaca, untuk cahaya infrared adalah prisma dari garam batu.

Peristiwa dispersi ini terjadi karena perbedaan indeks bias tiap warna cahaya. Cahaya berwarna merah mengalami deviasi terkecil sedangkan warna ungu mengalami deviasi terbesar.

Sudut dispersi:

·         F = du - dm

·         F = (nu - nm)b

·         dm = sudut deviasi merah

·         du = sudut deviasi ungu

·         nu = indeks bias untuk warna ungu

·         nm = indeks bias untuk warna merah

GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

Apa itu gelombang elektromagnetik?

Gelombang Elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat  walau tidak ada medium. Energi elektromagnetik merambat dalam gelombang dengan beberapa karakter yang bisa diukur, yaitu: panjang gelombang/wavelength, frekuensi, amplitude/amplitude, kecepatan. Amplitudo adalah tinggi gelombang, sedangkan panjang gelombang adalah jarak antara dua puncak. Frekuensi adalah jumlah gelombang yang melalui suatu titik dalam satu satuan waktu. Frekuensi tergantung dari kecepatan merambatnya gelombang. Karena kecepatan energi elektromagnetik adalah konstan (kecepatan cahaya), panjang gelombang dan frekuensi berbanding terbalik. Semakin panjang suatu gelombang, semakin rendah frekuensinya, dan semakin pendek suatu gelombang semakin tinggi frekuensinya.

Gelombang elektromagnetik ditemukan oleh Heinrich Hertz. Gelombang elektromagnetik termasuk gelombang transversal. Setiap muatan listrik yang memiliki percepatan memancarkan radiasi elektromagnetik. Ketika kawat (atau panghantar seperti antena) menghantarkan arus bolak-balik, radiasi elektromagnetik dirambatkan pada frekuensi yang sama dengan arus listrik. Bergantung pada situasi, gelombang elektromagnetik dapat bersifat seperti gelombang atau seperti partikel. Sebagai gelombang, dicirikan oleh kecepatan (kecepatan cahaya), panjang gelombang, dan frekuensi.

Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat tanpa memerlukan medium danmerupakan gelombang transversal. Namun gelombang elektromagnetik merupakan gelombang medan, bukan gelombang mekanik (materi). Pada gelombang elektromagnetik,medan listrik E selalu tegak lurus arah medan magnetik B dan keduanya tegak lurus arah rambat gelombang. Gangguan gelombang elektromagnetik terjadi karena medan listik dan medan magnet, oleh karena itu gelombang elektromagnetik dapat merambat dalam ruang vakum.

Medan listrik dan medan magnet pada gelombang elektromagnetik