STRUKTUR DASAR FIBER OPTIK

Fiber optik adalah suatu filamen (serabut) yang terbuat dari kaca, berdiameter sebesar rambut manusia, yang merupakan pemandu gelombang cahaya (light waveguide) yang terdiri dari core dan cladding yang mampu menyalurkan informasi dalam bentuk cahaya, dimana diameter inti (core) harus lebih besar dibandingkan diameter cladding (lapisan inti). Hal ini dimaksudkan agar jika cahaya terpantul ke cladding, dapat kembali ke core (tidak merambat ke cladding). Inti 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 µm dan indeks bias n₁, besarnya sekitar 1,5. Inti di selubungi oleh lapisan material, disebut kulit, yang terbuat dari bahan dielektrik (silika tanpa atau sedikit doping), kulit memiliki jari-jari sekitar 125 - 400 µm indeks bias-nya n₂, besarnya sedikit lebih rendah dari n₁.

Gambar 1. Struktur Dasar Fiber Optik

Secara umum, bagian-bagian fiber optik adalah sebagai berikut ini.

a.            Core (inti)

            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 µm – 50 µm tergantung jenis fiber optiknya.

Core berfungsi untuk menentukan cahaya merambat dari suatu ujung serat optik ke ujung lainnya.

     b.      Cladding (lapisan inti)

Bagian ini mengelilingi bagian inti dan mempunyai indeks bias lebih kecil dibanding dengan bagian inti, dan terbuat dari kaca. Cladding mempunyai diameter yang bervariasi antara 125µm (untuk singlemode dan multimode step index) dan 250 µm (untuk multimode grade index).

Fungsi cladding adalah sebagai berikut.

      1)      Mengurangi cahaya yang loss dari inti ke udara sekitar.

      2)      Mengurangi loss hamburan pada permukaan inti.

      3)      Melindungi serat dari kontaminasi penyerapan permukaan.

      4)      Menambah kekuatan mekanis.

     c.       Coating (jaket)

Bagian ini merupakan pelindung lapisan inti dan selimut yang terbuat dari bahan plastik elastik (PVC). Terdapat 3 jenis coating, yaitu: primer, sekunder, dan pembungkus pelindung (PVC sheath).

Coating berfungsi sebagai pelindung mekanis dan tempat kode warna.

Walaupun cahaya merambat sepanjang inti serat tanpa lapisan material kulit, namun kulit memiliki beberapa fungsi :

- Mengurangi cahaya yang loss dari inti ke udara sekitar.

- Mengurangi loss hamburan pada permukaan inti.

- Melindungi serat dari kontaminasi penyerapan permukaan.

- Menambah kekuatan mekanis.

Jika perbedaan indeks bias inti dan kulit dibuat drastis disebut serat optik Step Indeks (SI), selisih antara indek bias kulit dan inti disimbolkan dengan ∆ dimana : ∆ = (n1-n2) / n2.

Sedangkan jika perbedaan indek bias inti dan kulit dibuat secara perlahan-lahan disebut Graded Indeks (GI), bagaimana turunnya indeks bias dari inti ke kulit ditentukan oleh indeks profile, α.

Untuk pelindungan tambahan, kulit dibungkus oleh lapisan tambahan (terbuat dari plastik jenis tertentu) yaitu mantel atau buffer untuk melindungi serat optik dari kerusakan fisik. Buffer bersifat elastis, mencegah abrasi dan mencegah loss hamburan akibat microbends.

Tabel 1. Spesifikasi kabel fiber optik

Fiber Type	Wavelength	Fiber attenuation/km*	Fiber attenuation/km#	Connector Loss	Splice Loss
Multimode 50/125 m	850 nm	3,5 dB	2,5 dB	0,75 dB	0,1 dB
	1300 nm	1,5 dB	0,8 dB	0,75 dB	0,1 dB
Multimode 50/125 m	850 nm	3,5 dB	3,0 dB	0,75 dB	0,1 dB
	1300 nm	1,5 dB	0,7 dB	0,75 dB	0,1 dB
Singlemode 9 m	1310 nm	0,4 dB	0,35 dB	0,75 dB	0,1 dB
Singlemode 9 m	1550 nm	0,3 dB	0,22 dB	0,75 dB	0,1 dB