PENGENALAN SISTEM KOMUNIKASI OPTIK  

1.2 Dasar Teori  

1.2.1 Serat Optik  

Serat optik, fiber optik atau kabel optik adalah saluran transmisi terbuat dari  kaca atau plastik yang digunakan untuk mentransmisikan data melalui media berupa  cahaya dari suatu tempat ke tempat lain dengan waktu yang sangat cepat dan data yang  sangat besar. Fiber optic dikembangkan pada akhir tahun 1960 yang terbuat dari bahan  dielektrik berbentuk seperti kaca. Di dalam fiber inilah energi cahaya yang  dibangkitkan oleh sumber cahaya disalurkan sehingga dapat diterima di ujung unit  penerima (receiver).  

Perbedaan sistem komunikasi optik dengan sistem komunikasi biasa terletak  pada proses pengiriman sinyalnya. Pada sistem komunikasi biasa sinyal informasi  diubah menjadi sinyal listrik/elektrik, lalu dilewatkan melalui kabel tembaga. Setelah  sampai di tujuan sinyal tersebut lalu diubah kembali menjadi informasi yang sama  seperti yang dikirimkan. Sedangkan pada sistem komunikasi optik, informasi diubah  menjadi sinyal listrik kemudian diubah lagi menjadi optik/cahaya. Sinyal tersebut  kemudian dilewatkan melalui serat optik, setelah sampai di penerima, cahaya tadi  diubah kembali menjadi sinyal listrik dan akhirnya diterjemahkan menjadi informasi.  

1.2.2 Kelebihan Serat Optik  

Kelebihan serat optik dibandingkan dengan media transmisi yang lain adalah sebagai  berikut :  

1. Memiliki bandwidth yang sangat lebar. Dalam sistem digital dapat mencapai orde  gigahertz, sehingga mampu membawa informasi yang sangat besar.  

2. Isyarat cahaya tidak terpengaruh oleh derau elektris maupun medan magnet.  3. Isyarat dalam kabel serat terjamin keamanannya. 

MODUL PRAKTIKUM SISTEM KOMUNIKASI OPTIK 2024 5 

4. Karena dalam serat tidak terdapat tenaga listrik, maka tidak akan terjadi ledakan  maupun percikan api. Di samping itu serat tersebut tahan terhadap gas beracun,  bahan-bahan kimia, dan air, sehingga cocok bila ditanam di bawah tanah.  

5. Susutan sangat rendah, sehingga memperkecil jumlah sambungan dan jumlah  pengulang (repeater). Yang pada gilirannya akan menurunkan biaya.  

1.2.3 Kekurangan Serat Optik  

Kelebihan serat optik dibandingkan dengan media transmisi yang lain adalah sebagai  berikut :  

1. Kurang tahan terhadap tekanan mekanis dibandingkan kabel tembaga.  2. Relatif sulit saat instalasi.  

3. Tidak dapat menyalurkan energi listrik.  

4. Harga relatif mahal.  

1.2.4 Struktur Serat Optik  

Secara umum struktur serat optik dapat dilihat pada gambar di bawah ini, dengan  penjelasan sebagai berikut :  

Gambar 1.1 Fiber Optic Cable Construction 

a. Core (inti kabel)  

Core berfungsi untuk menyalurkan cahaya dari satu ujung ke ujung lainnya.  Core yaitu elemen pertama dari fiber optic yang merupakan konduktor sebenarnya 

MODUL PRAKTIKUM SISTEM KOMUNIKASI OPTIK 2024 6 

yaitu sebuah batang silinder terbuat dari bahan dielektrik (bahan silika (SiO2),  biasanya diberi dopping dengan germanium oksida (GeO2) atau fosfor pentaoksida  

(P2O5) untuk menaikan indeks biasanya) yang tidak menghantarkan listrik. Inti  memiliki diameter antara 3 – 200 µm. Ketebalan dari core merupakan hal yang  

penting, karena menentukan karakteristik dari kabel. Core (inti) dari serat optik  terbuat dari material kristal kaca kelas tinggi dan indeks bias core besarnya sekitar  1,5.  

b. Cladding (Selubung)  

Cladding berfungsi sebagai cermin yaitu memantulkan cahaya agar dapat  merambat ke ujung lainnya. Cladding yaitu lapisan selimut/selubung yang  dilapiskan pada core yang memiliki diameter antara 125 – 250 µm. Cladding juga  terbuat dari gelas tetapi indeks bias nya lebih kecil dari indeks bias core. Hubungan  antara kedua indeks dibuat kritis karena untuk memungkinkan terjadinya  pemantulan total dari berkas cahaya yang merambat berada di bawah sudut kritis  sewaktu dilewatkan sepanjang serat optik.  

c. Coating (Pelindung)  

Coating berfungsi sebagai pelindung mekanis yang melindungi serat optik dari  kerusakan dan sebagai pengkodean warna pada serat optik. Coating yaitu bagian  pelindung lapisan inti dan selimut yang terbuat dari bahan plastik elastis (PVC) yang  berfungsi untuk melindungi serat optik dari tekanan luar.  

d. Streng Thening (Serat Penguat)  

Streng thening serat berfungsi sebagai serat yang menguatkan bagian dalam  kabel sehingga tidak mudah putus dan terbuat dari bahan serat kain sejenis benang  yang sangat banyak dan memiliki ketahanan yang sangat baik.  

e. Jacket Cable (Selongsong Kabel)  

Jacket cable berfungsi sebagai pelindung keseluruhan bagian dalam kabel serat  optik serta didalamnya terdapat tanda pengenal dan terbuat dari bahan PVC.   

MODUL PRAKTIKUM SISTEM KOMUNIKASI OPTIK 2024 7 

1.2.5 Jenis-Jenis Serat Optik  

Terdapat tiga jenis serat optik, yaitu sebagai berikut : a.  

Singlemode Fiber (SMF)  

Gambar 1.2 Singlemode Fiber (SMF) 

• Serat optik singlemode memiliki core yang kecil dan memiliki hanya satu jalur  cahaya.  

• Cahaya hanya merambat dalam satu mode saja yaitu sejajar dengan sumbu serat  optik.  

• Digunakan untuk transmisi data dengan bit rate tinggi.  

• Memiliki kapasitas yang lebih besar untuk mentransmisikan informasi karena  dapat mempertahankan akurasi jumlah cahaya untuk jarak tempuh yang lebih  besar dan tidak menunjukkan penyebaran cahaya yang disebabkan oleh  beberapa mode.  

• Atenuasi serat SMF juga lebih rendah bila dibandingkan dengan MMF.  • Kekurangan dari serat jenis ini adalah diameter core yang kecil yang membuat  menyambungan cahaya ke dalam core lebih sulit, pembangunan yang sulit dan  biaya yang relatif mahal.  

b. Multimode Fiber (MMF)  

Gambar 1.3 Multimode Fiber (MMF) 

• Indeks bias core konstan.  

• Hanya digunakan untuk jarak pendek dan transmisi data bit rate rendah. 

MODUL PRAKTIKUM SISTEM KOMUNIKASI OPTIK 2024 8 

• Multimode fiber memiliki diameter core dan indeks bias relatif lebih besar  daripada singlemode fiber dan memungkinkan sejumlah besar cahaya  melewatinya.  

• Penyambungan kabel lebih mudah karena memiliki core yang besar.  • Terjadi dispersi.  

c. Graded Index Multimode  

Gambar 1.4 Graded Index Multimode 

• Cahaya merambat karena difraksi yang terjadi pada core sehingga rambatan  cahaya sejajar dengan sumbu serat.  

• Core terdiri dari sejumlah lapisan gelas yang memiliki indeks bias yang berbeda,  indeks bias tertinggi terdapat pada pusat core dan berangsur-angsur turun  sampai ke batas core-cladding.  

• Dispersi minimum.  

• Harganya lebih mahal dari serat optik SI karena proses pembuatannya lebih  sulit.  

1.2.6 Pewarnaan Struktur Kabel Serat Optik  

Struktur kabel Serat Optik berbeda dengan kabel multipair tembaga, jika pada  kabel tembaga dikenal istilah pasangan atau pair, maka pada kabel serat optik tidak  dikenal istilah pasangan atau pair. Secara umum, struktur kabel serat optik terdiri dari  Tube dan Fiber (istilah umumnya di lapangan disebut dengan “Core“). Dalam satu  kabel serat optik terdapat 12 tube dan 1 tube terdapat 12 core di dalamnya 

MODUL PRAKTIKUM SISTEM KOMUNIKASI OPTIK 2024 9 

Gambar 1.5 Struktur kabel serat optik 

Sesuai dengan standar TIA/EIA-598 yang dipakai secara internasional, maka  digunakan 12 warna sebagai pengenal urutan, yaitu:  

– Fiber 1: Biru – Fiber 5: Abu-abu – Fiber 9 : Kuning  

– Fiber 2: Oranye – Fiber 6: Putih – Fiber 10: Violet  

– Fiber 3: Hijau – Fiber 7: Merah – Fiber 11: Pink 

– Fiber 4: Cokelat – Fiber 8: Hitam – Fiber 12: Toska  

Tabel 1. 1 Kode warna kabel serat optik 12 tube  

Untuk menghafal urutan warna pada tube dan core biasanya menggunakan  jembatan keledai “BOHCAP MEHIKUVIPITOS”. Suatu kabel serat optik terdiri dari  12 tube dan setiap tube berisi 12 fiber optic, sehingga total dalam satu kabel maksimum  berisi 144 fiber atau core.  

1.2.7 Prinsip Kerja Serat Optik  

Prinsip kerja serat optik digambarkan dengan penjelasan sebagai berikut.  Gambar 1.6 Prinsip Kerja Serat Optik

MODUL PRAKTIKUM SISTEM KOMUNIKASI OPTIK 2024 10 

• Sinyal awal/source yang berbentuk sinyal listrik ini pada transmitter diubah oleh  transducer electrooptic menjadi gelombang cahaya.  

• Gelombang cahaya selanjutnya ditransmisikan melalui kabel serat optik menuju  penerima/receiver yang terletak pada ujung lainnya dari serat optik.  

• Pada penerima/receiver sinyal optik ini diubah oleh transducer electrooptic menjadi sinyal elektris kembali.  

2. FTTX (Fiber To The X)  

Saat ini jaringan ke rumah-rumah didominasi oleh fixed wireline yang  menggunakan tembaga. Penggunaan tembaga ini sendiri dianggap memiliki kekurangan  karena tidak dapat memberikan bandwidth yang tinggi apabila dibandingkan dengan fiber  optic. Karena kekurangan tersebut, teknologi mulai beralih ke penggunaan fiber optic agar  diperoleh bandwidth yang lebih tinggi.  

FTTX (Fiber to the X) merupakan istilah umum yang sering digunakan untuk  beberapa arsitektur jaringan fiber optic dalam dunia telekomunikasi. Beberapa arsitektur  tersebut, yaitu :  

a. FTTH (Fiber to the Home)  

Merupakan arsitektur di mana jaringan kabel fiber optic didistribusikan sampai ke  rumah atau ke ruangan letak terminal berada.  

b. FTTB (Fiber to the Building)  

Kabel optik di distribusikan sampai ke gedung komersial atau tempat tinggal,  kemudian didistribusikan ke masing-masing terminal dengan jaringan kabel tembaga.  c. FTTC (Fiber to the Curb)  

Jaringan fiber optic dibuat pada suatu titik pendistribusian (curb) yang berada sekitar  100 feet dari tempat pelanggan. Dari curb ke rumah-rumah digunakan koneksi kabel  tembaga. Curb biasanya melayani 8 sampai 24 pelanggan.  

d. FTTP (Fiber to the Premises)  

Istilah ini merupakan nama generic yang digunakan untuk istilah FTTB dan FTTH. 

MODUL PRAKTIKUM SISTEM KOMUNIKASI OPTIK 2024 11 

Gambar 2.1 Jaringan Tembaga dan Optik 

2.3.2 Jaringan FTTH (Fiber to the Home)  

FTTH dapat didefinisikan sebagai arsitektur jaringan optik mulai dari sentral office (STO) hingga ke perangkat pelanggan. FTTH sama hal seperti pada jaringan akses  tembaga dimana terdapat segmen–segmen catuan, pada jaringan FTTH terdapat Catuan  Kabel Feeder, Catuan Kabel Distribusi, Catuan Kabel Drop dan Catuan kabel Indoor dan  perangkat aktif seperti OLT dan ONU/ONT seperti gambar dibawah ini:  

Gambar 2.2 Jaringan FTTH 

Secara umum jaringan FTTH dibagi menjadi 4 segmen berdasarkan catuan  kabelnya selain dari perangkat aktif seperti OLT dan ONT/ONU, yaitu :  

• Segmen A : catuan kabel Feeder.  

• Segmen B : catuan kabel Distribusi.  

• Segmen C : catuan kabel Penanggal atau Drop.  

• Segmen D : catuan kabel Rumah atau Gedung. 

Kesimpulan – Pengenalan Sistem Komunikasi Optik

Sistem komunikasi optik merupakan teknologi transmisi data menggunakan cahaya melalui media serat optik (fiber optic), yang memiliki kecepatan dan kapasitas transmisi sangat tinggi. Serat optik terdiri dari beberapa bagian utama seperti core, cladding, coating, strengthening, dan jacket cable, yang masing-masing memiliki fungsi spesifik untuk menjamin kehandalan transmisi cahaya.

Keunggulan serat optik meliputi bandwidth yang luas, tahan terhadap gangguan elektromagnetik, keamanan transmisi yang tinggi, dan tingkat redaman yang rendah. Namun, serat optik juga memiliki kekurangan seperti ketahanan mekanis yang rendah, instalasi yang kompleks, dan biaya yang relatif mahal.

Terdapat beberapa jenis serat optik seperti Singlemode Fiber (SMF), Multimode Fiber (MMF), dan Graded Index Multimode yang dibedakan berdasarkan struktur dan cara rambatan cahayanya. Dalam implementasinya, pewarnaan kabel serat optik mengikuti standar internasional TIA/EIA-598 untuk memudahkan identifikasi.

Prinsip kerja serat optik didasarkan pada konversi sinyal listrik menjadi cahaya di sisi pemancar, yang kemudian ditransmisikan melalui fiber dan dikonversi kembali menjadi sinyal listrik di sisi penerima.

Dalam penerapannya di jaringan telekomunikasi, konsep FTTX (Fiber To The X) diperkenalkan untuk mendeskripsikan arsitektur jaringan berbasis fiber hingga berbagai titik, seperti FTTH (Fiber To The Home), FTTB (Fiber To The Building), dan FTTC (Fiber To The Curb). Di antaranya, FTTH adalah teknologi paling mutakhir yang menyediakan konektivitas langsung hingga ke perangkat pelanggan untuk menjamin kecepatan dan kualitas layanan terbaik.