4 Fakta Kabel Fiber Optic, Manfaatkan Fenomena Fisika Optik

30 Des 2024, 05:49 WIB

Tampak fiber optic Fujikura di Museum Sains Tokyo. (commons.wikimedia.org/Syced)

Memasuki era yang semakin canggih ini, kabel fiber optic atau serat optik telah semakin marak digunakan sebagai media pengirim data seperti audio dan gambar serta berperan penting dalam perkembangan internet dunia.

Bahkan pada tahun 1996, AT&T berhasil memasang kabel serat optik pertama yang melintasi Samudra Pasifik. Kabel serat optik sepanjang 21.000 kilometer tersebut dinamakan TPC-5CN yang membentang dari Jepang hingga Amerika Serikat. Kabel tersebut memungkinkan kita mengirimkan data-data dari satu benua ke benua yang lainnya dalam waktu yang sangat singkat.

Penemuan teknologi kabel serat optik telah menandai lompatan yang sangat besar dalam dunia komunikasi global dengan berhasil menggantikan peran kabel tembaga sebagai pengirim data.

Kabel serat optik kerap dijumpai pada sambungan internet rumahan atau pada kabel LAN. Tak bisa dipungkiri, provider internet di Indonesia kini sudah menggunakan teknologi kabel serat optik untuk memanjakan konsumennya dengan kecepatan internet yang tinggi. Lantas, bagaimana kabel serat optik bisa menjadi pengirim data tercepat di dunia dan bagaimana peran fisika optik di dalamnya? Simak fakta-faktanya, ya!

1. Cahaya sebagai pengirim data

ilustrasi pancaran cahaya (commons.wikimedia.org/Draco305)

Cahaya telah menjadi fenomena fisika yang menarik diperbincangkan karena memiliki sifat-sifat yang terkesan tidak masuk akal pada awal perkembangan penelitiannya. Albert Einstein telah melakukan eksperimen yang mengalkulasikan kecepatan cahaya pada lingkungan vakum yaitu 299.792.458 meter per detik. Kecepatan tersebut setara dengan menempuh jarak Jakarta ke Bali dalam waktu 0,0038 detik.

Kecepatan cahaya tersebut yang menginspirasi Narinder Singh Kapany, Bapak Fiber Optic, dalam pengembangan kabel fiber optic pertama. Lajunya kecepatan yang dimiliki cahaya dimanfaatkan oleh Narinder Singh Kapany untuk memperoleh kemampuan pengiriman data dengan kecepatan transfer data yang sangat singkat.

2. Data dikirimkan dengan metode biner

Bilangan biner. (commons.wikimedia.org/MdeVicente)

Pada era digital ini, bilangan biner telah menjadi media yang kerap digunakan dalam menyatakan sebuah data. Data seperti teks, gambar, dan audio dapat diubah ke dalam bentuk kumpulan angka 0 dan 1 agar mudah dikirimkan. Metode ini serupa dengan teknik pengiriman pesan menggunakan kode morse yang berupa titik dan garis.

Hal yang sama juga diterapkan pada implementasi kabel fiber optic. Data-data pengguna akan dikirimkan oleh kabel fiber optic dalam bentuk angka-angka biner yang dinyatakan oleh pulsa cahaya.

3. Fiber optic umumnya berbahan kaca

ilustrasi bahan kaca fiber optic (commons.wikimedia.org/Christopher Burns)

Fiber optic pada dasarnya memiliki dua bahan utama yaitu core (inti) dan dilapisi cladding (selongsong). Core biasanya terbuat dari bahan kaca atau plastik, sedangkan cladding terbuat dari bahan kaca atau plastik yang dicampur dengan molekul tertentu.

Namun, fiber optic perlu dilindungi agar tidak mengalami kecacatan selama proses transmisi data. Oleh karena itu, fiber optic dilapisi lagi dengan beberapa lapisan pelindung, bahkan kabel fiber optic yang membentang di samudra dilapisi dengan baja agar mampu bertahan dari kuatnya tekanan dasar laut.

Teknologi kabel fiber optic terus mengalami perkembangan hingga saat ini untuk meraih kemampuan dan ketahanan fisik yang kuat terhadap berbagai lingkungan tempat pemasangan kabel tersebut.

4. Fenomena Total Internal Reflection

ilustrasi pantulan cahaya pada fiber optic (commons.wikimedia.org/ColinEberhardt)

Dalam fenomena fisika optik, cahaya yang melewati suatu bahan akan mampu mengalami pembelokan atau pemantulan. Besarnya sudut pembelokan atau pemantulan tersebut diatur oleh jenis bahan yang memiliki nilai indeks bias tertentu. Nilai indeks bias suatu bahan ditentukan oleh struktur molekul dan atom penyusun dari bahan tersebut.

Pada implementasi kabel fiber optic, cahaya perlu untuk diatur agar terus memantul sepenuhnya sehingga tidak ada data yang hilang dalam proses transmisi data. Untuk mencapai hal tersebut, fiber optic perlu mengalami fenomena Total Internal Reflection (TIR).

Fenomena TIR akan terjadi jika nilai indeks bias bahan dari arah sudut datang lebih besar dari nilai indeks bias bahan dari arah sudut pantul. Oleh karena itu, bahan core fiber optic diatur agar memiliki nilai indeks bias yang lebih besar dibandingkan nilai indeks bias bahan cladding.

Selain itu, fenomena TIR hanya akan terjadi ketika cahaya memiliki besar sudut datang yang lebih besar dari sudut kritisnya yang ditentukan oleh nilai indeks bias. Karena sudut kritis inilah, pemasangan kabel fiber optic memiliki teknik khusus dan tidak bisa dibelokkan sembarangan karena dapat mempengaruhi data yang dikirimkan.

Itulah keempat fakta mengenai kabel fiber optic yang ternyata mengaplikasikan beberapa fenomena fisika optik di balik lajunya transmisi data. Sering kali kita menjumpai kabel fiber optic di kehidupan sehari-hari namun bertanya-tanya bagaimana cara kerjanya. Ternyata cukup menarik, ya!

This article is written by our community writers and has been carefully reviewed by our editorial team. We strive to provide the most accurate and reliable information, ensuring high standards of quality, credibility, and trustworthiness.