Fiber Optic History

Sejarah teknik komunikasi yang memanfaatkan cahaya dimulai pada tahun 1880 ketika Alexander Graham Bell menciptakan sebuah sistemkomunikasi cahaya yang disebut photo-phone dengan menggunakan cahayamatahari yang dipantulkan dari sebuah cermin suara ter-modulasi tipis untuk membawa percakapan. Pada sisi penerima cahaya matahari ter-modulasi mengenai sebuah photo-conducting sel-selenium yang mengubahnya menjadi arus listrik. Walaupun bekerja cukup baik, photo-phone tidak pernah sukses secara komersial.

Terobosan terbesar yang mendukung teknologi komunikasi fiber optic dengan kapasitas tinggi adalah penemuan laser pada 1960. Pada tahun1970 fiber optic dengan loss yang rendah dikembangkan, sehingga komunikasi menggunakan fiber optic menjadi lebih efisien. Fiber opticyang dikembangkan berbentuk silinder (seperti kawat) yang terdiri dari inti serat (core) yang dibungkus oleh kulit (cladding) dan keduanya dilindungi oleh jaket pelindung (buffer coating).

Generasi Pertama (mulai tahun 1970)

Sistem yang masih sederhana dan menjadi dasar bagi sistem berikutnya,terdiri dari:

·         Encoding: mengubah input (misal suara) menjadi sinyal listrik

·         Transmitter: mengubah sinyal listrik menjadi cahaya termodulasi, berupa LED dengan panjang gelombang 0,87 µm

·         Serat silika: sebagai pengantar gelombang cahaya

·         Repeater: sebagai penguat gelombang cahaya yang melemah dijalan. Repeater bekerja dengan mengubah gelombang cahaya menjadi sinyal listrik kemudian diperkuat secara elektronik dan diubah kembali menjadi gelombang cahaya

·         Receiver: mengubah gelombang cahaya termodulasi menjadi sinyal listrik berupa foto-detector

·         Decoding: mengubah sinyal listrik menjadi output (misal suara)

·         Pada tahun 1978 dapat mencapai kapasitas transmisi 10 Gb.km/s

Generasi Kedua (mulai tahun 1981)

·         Untuk mengurangi efek dispersi, ukuran inti serat di perkecil

·         Indeks kulit bias dibuat sedekat-dekatnya dengan indeks bias inti

·         Menggunakan diode laser, panjang gelombang yang dipancarkan 1,6 µm

·         Kapasitas transmisi menjadi 100 Gb.km/s

Generasi Ketiga (mulai tahun1982)

·         Penyempurnaan teknologi serat silika

·         Pembuatan chip diode laser dengan panjang gelombang 1,5 µm

·         Kemurnian bahan silika ditingkatkan sehingga transparasinya dapat dibuat untuk panjang gelombang sekitar 1,2 µm sampai 1,6 µm

·         Kapasitas transmisi jadi beberapa ratus Gb.km/s

Generasi Keempat (mulai tahun 1984)

·         Dimulai riset dan pengembangan sistem koheren , modulasinya bukan modulasi intensitas melainkan modulasi frekuensi, sehingga sinyal yang sudah lemah intensitasnya masih dapat dideteksi. Jarak yang dapat ditempuh dan kapasitas transmisinya dapat diperbesar

·         Pada tahun 1984 kapasitasnya sudah dapat menyamai kapasitas sistem deteksi langsung (modulasi intensitas)

·         Perkembangannya agak terhambat disebabkan oleh teknologi piranti sumber dan deteksi modulasi frekuensi yang masih jauh tertinggal

Generasi Kelima (mulai tahun 1989)

·         Dikembangkan suatu penguat optik yang menggantikan fungsi repeater pada generasi-generasi sebelumnya

·         Pada awal pengembangannya kapasitas transmisi hanya dicapai 400 Gb.km/s tetapi setahun kemudian kapasitas transmisi sudah menembus 50.000 Gb/km/s

Generasi Keenam

·         Pada tahun1988 Linn F. Mollenaur mempelopori sistem komunikasi optik soliton. Soliton adalah pulsa gelombang yang terdiri dari banyak komponen panjang gelombang yang berbeda hanya sedikit dan juga bervariasi dalam intensitasnya.

·         Panjang soliton hanya 10-12 detik dan dapat dibagi jadi beberapa komponen yang saling berdekatan, sehingga sinyal-sinyal yang berupa soliton merupakan informasi yang terdiri dari beberapa jaringan sekaligus (wavelenght division multiplexing)

·         Eksperimen menunjukkan bahwa soliton minimal dapat membawa 5 saluran yang masing-masing membawa informasi dengan laju 5 Gb/s. Kapasitas transmisi yang telah diuji mencapai 35.000 GB.km/s

·         Cara kerja soliton ini adalah efek Kerr, yaitu sinar-sinar yang panjang gelombangnya sama akan merambat dengan laju yang berbeda didalam suatu bahan jika intensitasnya melebihi suatu harga batas. Efek ini kemudian digunakan untuk menetralisir efek dispersi, sehingga soliton tidak melebar pada waktu sampai di receiver. Hal ini sangat menguntungkan karena tingkat kesalahan yang ditimbulkan amat kecil bahkan dapat diabaikan.