Level Daya dan Logaritma

Pengukuran pada sistem komunikasi serat optik dapat dilakukan setelah menggelar kabel serat optik. Besarnya daya yang diterima dapat diketahui di receiver dengan menggunakan power meter optik. Daya di receiver adalah fungsi jarak, artinya semakin panjang lintasan optik maka semakin kecil daya yang diterima receiver karena redaman. Redaman pada lintasan sistem komunikasi serat optik terdiri dari :

1. Redaman Konektor.
2. Redaman Sambungan atau Splicing
3. Redaman Serat Optik
4. Redaman Perangkat Optik

Level daya pada sistem komunikasi serat optik dapat dikur dan dihitung dengan formula Pr = Ps - Ltot + Ms dimana Pr = daya terima di receiver, Ps = daya dari sumber optik, Ltot = total redaman sepanjang lintasan optik dan Ms = margin sistem sebesar 6 - 8 dB. Satuan level daya di receiver adalah dBm atau dBW. Artinya daya terima direceiver dengan referensi 1 mW untuk dBm dan 1 W untuk dBW. 

Power atau daya umumnya dinyatakan dalam nilai desibel untuk membuat penyesuaian karena loss dan gain. Sifat logaritmik dari unit desibel menerjemahkan perkalian dan pembagian yang terkait dengan gain dan loss dalam penambahan dan pengurangan.

Setelah Anda menggunakannya, Anda tidak akan pernah ingin kembali ke watt. Unit dBm adalah desibel relatif dengan power 1 mW , maka 0 dBm = 1 mW.

1 / 100 mW adalah -20 dBm dan 100 mW adalah 20 dBm.

Power kurang dari 1 mW nilai dBm selalu negatif, dan power lebih besar dari 1 mW selalu positif. Formula untuk konversi level daya :

LEVEL DAYA

Keamanan Bekerja dengan Serat Optik

Setiap pekerjaan memiliki resiko, begitu pula dengan serat optik yang terbuat dari bahan kaca. Selain bahaya karena serat optik terbuat dari bahan kaca, bahaya lainnya adalah cahaya yang merambat dari sumber. Namun semua resiko dapat diminimalisir jika memahami karakteristik serat optik dan cahaya serta mematuhi ketentuan keselamatan kerja. Isu keamanan bekerja dengan serat optik yang harus diperhatikan :

1. Keamanan Mata
2. Sisa potongan serat optik
3. Tools
4. Bahan Kimia
5. Keamanan Tempat Bekerja

Cahaya infra merah yang digunakan dalam sistem komunikasi serat optik sangat berbahaya terhadap mata karena mata manusia tidak sensitif terhadap cahaya infra merah. Lain halnya dengan cahaya tampak yang dapat menyilaukan mata sehingga dapat menghindar dari sorotannya. Cahaya dengan daya kecil mungkin tidak terlalu berbahaya namun dalam sistem komunikasi serat optik yang menggunakan teknologi DWDM dayanya sangat besar. Kamera digital dan mikroskop dapat digunakan untuk melihat berkas cahaya infra merah yang merambat pada serat optik. Mikroskop cukup aman untuk cahaya infra merah daya yang sangat besar karena dilengkapi dengan filter. Jangan pernah melihat secara langsung cahaya infra merah yang merambat di serat optikdengan mata telanjang. Apabila tidak memiliki alat kamera digital atau mikroskop dapat dilakukan dengan cara menembakkan cahaya dari serat optik ke dinding atau selembar kertas.

 KEAMANAN BEKERJA dengan SERAT OPTIK

Kabel Serat Optik

Informasi yang dikirim dapat sampai ketujuan jika menggunakan salah satu media penghantar. Media penghantar atau media transmisi terdiri dari media fisik dan media non fisik. Kabel merupakan media fisik yang mentransmisikan informasi termodulasi. Pembawa informasi yang menggunakan cahaya dapat dilewatkan melalui saluran transmisi kabel serat optik.
Kabel serat optik memiliki keunggulan kapasitas informasi yang sangat besar dengan kecepatan transmisi mencapai  gigabit per detik jika dibandingkan dengan kabel tembaga. Selain memiliki keunggulan kabel serat optik juga memiliki kelemahan yaitu sulit dalam penginstalasian karena sangat kecil sekali. Kabel serat optik lebih kecil dari rambut manusia dengan diameter orde mikrometer. Kabel serat optik terbuat dari bahan kaca silika untuk inti seratnya dan campuran silika untuk selubung. Indeks bias inti serat harus lebih besar daripada indeks bias selubung agar cahaya dapat merambat di dalam inti serat. Tahun 90-an kabel serat optik yang terbuat dari bahan silika pada inti seratnya didoping dengan bahan erbium (Er). Era generasi ini berkembang suatu penguat optik yang menggantikan fungsi repeater pada generasi-generasi sebelumnya. Saat serat ini disinari diode lasernya, atom-atom erbium di dalamnya akan tereksitasi dan membuat inversi populasi*, sehingga bila ada sinyal lemah masuk penguat dan lewat di dalam serat, atom-atom itu akan serentak mengadakan deeksitasi yang disebut emisi terangsang (stimulated emission) Einstein. Akibatnya sinyal yang sudah melemah akan diperkuat kembali oleh emisi ini dan diteruskan keluar penguat. Keunggulan penguat optik ini terhadap repeater adalah tidak terjadinya gangguan terhadap perjalanan sinyal gelombang, sinyal gelombang tidak perlu diubah jadi listrik dulu dan seterusnya seperti yang terjadi pada repeater. Dengan adanya penguat optik ini kapasitas transmisi melonjak hebat sekali. Pada awal pengembangannya hanya dicapai 400 Gb.km/s, tetapi setahun kemudian kapasitas transmisi sudah menembus harga 50 ribu Gb.km/s.

Jenis kabel serat optik terdiri dari jenis singlemode dan multimode dimana diameter inti serat singlemode antara 2 mikrometer sampai dengan 12 mikrometer sedangkan inti serat multimode sekitar 50 mikrometer. Berdasarkan perambatan cahaya pada inti serat, kabel serat optik digolongkan menjadi serat step indeks dan graded indeks. Kabel serat optik step indeks memiliki indeks bias inti serat homogen sedangkan inti serat graded indeks inhomogen.

SERAT OPTIK

Cahaya

Suatu kondisi dikatakan terang jika ada cahaya yang menyinari begitu juga sebaliknya jika tidak ada cahaya yang menyinari maka kondisinya gelap. Cahaya yang dapat dilihat secara kasat mata disebut cahaya tampak sedangkan cahaya yang tidak dapat terlihat secara kasat mata disebut cahaya tidak tampak. Cahaya tampak memiliki panjang gelombang sekitar 400 nm sampai dengan 800 nm, untuk cahaya tidak tampak memiliki panjang gelombang diatas 800 nm. Sinar matahari diklasifikasikan sebagai cahaya tampak, karena memiliki panjang gelombang dibawah 800 nm sedangkan infra merah tergolong cahaya tidak tampak.

Definisi cahaya :  

Cahaya adalah energi berupa gelombang elektromagnetik yang kasat  mata dengan panjang gelombang  sekitar 400–800 nm. Berdasarkan ilmu fisika, cahaya adalah radiasi elektromagnetik, baik dengan   panjang gelombang  kasat  mata maupun yang tidak.

Studi mengenai cahaya dimulai dengan munculnya era optika klasik yang mempelajari besaran optik seperti: intensitas, frekuensi atau panjang gelombang, polarisasi dan fasa cahaya. Sifat-sifat cahaya dan interaksinya terhadap sekitar dilakukan dengan pendekatan paraksial geometris seperti refleksi dan refraksi, dan pendekatan sifat optik fisisnya yaitu: interferensi, difraksi, dispersi, polarisasi. Masing-masing studi optika klasik ini disebut dengan optika geometris (en:geometrical optics) dan optika fisis (en:physical optics).

TEORI CAHAYA

Sejarah Komunikasi Serat Optik

Komunikasi serat optik menggunakan cahaya sebagai pembawa informasi. Media transmisi kabel serat optik  mengirimkan informasi yang telah ditumpangkan ke cahaya. 

Teknologi sistem komunikasi serat optik yang berkembang sekarang ini tentunya tidak lepas dari peran serta para peneliti terdahulu. Perkembangan yang dimulai dari kebiasaan berkomunikasi dengan menggunakan asap sebagai bahasa isyarat oleh orang-orang indian jaman dahulu kala.

Tahun 1880, Graham Bell menemukan sistem komunikasi cahaya disebut photophone. Photophone menggunakan cahaya matahari yang terpantul dari sebuah cermin tipis termodulasi voice. Di penerima cahaya matahari termodulasi itu jatuh pada cell selenium photoconducting yang langsung mengubahnya menjadi arus listrik.

• 1958 Charles Townes dan ahli fisika Arthur Schawlow mempublikasikan penelitiannya yang menunjukan bahwa maser dapat dibuat untuk dioperasikan pada daerah infra merah dan spektrum tampak, dan menjelaskan tentang konsep laser.
• 1960 Laboratorium Riset Bell dan Ali Javan serta koleganya William Bennett, Jr., dan Donald Herriott menemukan sebuah pengoperasian secara berkesinambungan dari laser helium-neon.
• 1960 Theodore Maiman, seorang fisikawan dan insinyur elektro dari Hughes Research Laboratories, menemukan sumber laser dengan menggunakan sebuah kristal batu rubi sintesis sebagai medium.
• 1961 Peneliti industri Elias Snitzer dan Will Hicks mendemontrasikan sinar laser yang diarahkan melalui serat gelas yang tipis(serat optik). Inti serat gelas tersebut cukup kecil yang membuat cahaya hanya dapat melewati satu bagian saja tetapi banyak ilmuwan menyatakan bahwa serat tidak cocok untuk komunikasi karena rugi rugi cahaya yang terjadi karena melewati jarak yang sangat jauh.
• 1961 Penggunaan laser yang dihasilkan dari batu Rubi untuk keperluan medis di Charles Campbell of the Institute of Ophthalmology at Columbia-Presbyterian Medical Center dan Charles Koester of the American Optical Corporation menggunakan prototipe ruby laser photocoagulator untuk menghancurkan tumor pada retina pasien.
• 1966, Charles Kao dan Charles Hockham, membuat teori bahwa serat optik dengan redaman hingga 20 dB/km dapat dibuat dengan memurnikan bahan pembuat serat optik.
• 1970, Robert Maurer membuat serat optik pertama dengan redaman di bawah 20 dB/km dan 1972, serat optik 4 dB/km dibuat dan sekarang, redamannya mencapai 0,2 dB/km.

PENDAHULUAN