Di serat optik adalah filamen fleksibel yang terbuat dari bahan transparan seperti serat kaca atau plastik dan digunakan sebagai alat perambatan cahaya. Serat optik umumnya sangat tipis, dengan hanya sedikit mikrometerdari ketebalan (10-6 m), tetapi panjangnya bisa beberapa kilometer. Serat optik memiliki beberapa aplikasi, dengan transmisi data menjadi salah satu yang paling umum.
Fisika Serat Optik
Serat optik terdiri dari inti, cangkang dan penutup pelindung.
Serat optik dibentuk oleh inti transparan yang tinggi. Indeks bias dilapisi dengan lapisan plastik transparan yang indeks biasnya lebih rendah dari inti. Fenomena fisik yang memungkinkan penggunaan serat optik adalah refleksiinterntotal dari cahaya.
Untuk Anda refleksi internal total, cahaya dipancarkan ke inti serat optik dalam a sudut datang minimum, dipanggil batas sudut (juga disebut sudut kritis), diukur dalam kaitannya dengan antarmuka antara inti dan selubungnya. Sudut seperti itu memungkinkan cahaya untuk menjalani refleksi internal berturut-turut di dalam serat optik tanpa keluar dari sana.
Dengan cara ini, cahaya dapat dirambatkan pada jarak yang jauh, dengan kerugian yang minimal intensitas, selain memantau format susunan kabel serat optik.
Sederhananya, kabel serat optik bekerja seperti terowongan cermin yang memantulkan cahaya.
Serat optik juga dapat merambat lebih dari satu warna, atau panjang gelombang, dalam. Proses ini disebut multiplexing, memungkinkan lebih banyak informasi untuk ditransmisikan secara bersamaan melalui satu serat optik, seperti internet, telepon, dan televisi, sesuatu yang tidak dapat dilakukan dengan kabel konvensional, seperti yang terbuat dari tembaga, banyak digunakan untuk mentransfer Dadu.
Ketika panjang gelombang yang berbeda dipancarkan di dalam serat optik, warna cenderung bercampur, sehingga membentuk balokputih, karena perpaduanaditif warna. Jadi, pada terminal kabel optik jenis ini, digunakan sejenis prisma yang mampu menghamburkan cahaya, memisahkan warna yang berbeda dan dengan demikian menampilkannya spektrum diskrit, karakteristik masing-masing panjang gelombang.
Lihatjuga:Apa itu refraksi?
untuk apa?
Endoskopi digunakan untuk mengambil gambar bagian dalam tenggorokan.
Lihat beberapa kegunaan utama serat optik:
StreamingdiDadu: Serat optik dapat digunakan untuk mengirimkan data dari internet, telepon, televisi, jaringan, radio dll.
memperolehdigambar-gambar: Serat optik dapat digunakan untuk memperoleh gambar dari tempat yang sulit dijangkau, karena cahaya dapat dipantulkan di bagian dalamnya dalam jarak yang sangat jauh.
Sensor: Melalui serat optik, dimungkinkan untuk membangun berbagai macam sensor yang mampu variasi sensitif dalam suhu, deformasi kecil pada padatan, frekuensi cahaya, polarisasi cahaya dll.
Keuntungan dan kerugian
Cahaya dapat merambat di dalam serat optik berkat sifat optik intinya.
→ Keuntungan
KecepatandiStreaming: Sebagian besar kabel serat optik yang digunakan di dunia mampu mentransmisikan 40 Gbit/s (Gigabit per detik – 109 bit/s), namun saat ini ada teknologi yang mampu mentransfer hingga 1 Pbit/s (Petabit per detik – 1015 bit/detik).
Ketahanan terhadap interferensi elektromagnetik: Kabel serat optik terbuat dari bahan dielektrik, dan perambatan cahaya di dalam bahan ini tidak terganggu oleh gelombang elektromagnetik eksternal.
Rendahmitigasidisinyal: Tidak seperti kabel konduktif, serat optik dapat mengirimkan informasi dengan kerugian kecil: sekitar 0,2 dB/km (0,2 desibel - satuan intensitas energi yang dibawa oleh gelombang).
Biaya: Kabel serat optik lebih murah daripada kabel konduktor tembaga.
Kehidupanberguna: Kabel jenis ini memiliki masa pakai yang sangat lama, diperkirakan lebih dari 100 tahun penggunaan terus menerus.
Ruang: Karena kecepatan transfer datanya, kabel serat optik menempati ruang yang jauh lebih kecil daripada kabel konvensional.
→ Kekurangan
Aplikasi: Kabel serat optik berada di bawah tanah atau selalu terhubung ke tanah.
Kerapuhan: Kabel serat optik sensitif dan lebih mudah putus daripada kabel tembaga, dan tidak dapat ditempa seperti kabel logam.
Jarak: Meskipun menyerap sedikit cahaya, kabel serat optik yang menempuh jarak jauh seperti itu yang kapal selam, mereka membutuhkan banyak repeater sinyal untuk memperkuat hilangnya intensitas cahaya.
kecepatan serat optik
Sebagian besar kabel serat optik yang digunakan saat ini memiliki kemampuan transmisi antara 10 dan 40 Gbit/dtk. Namun, ada beberapa aplikasi yang memerlukan kecepatan transfer yang lebih tinggi, jadi beberapa perusahaan transfer telekomunikasi telah mengembangkan kabel dengan panjang lebih dari 7000 km, yang mampu mentransmisikan hingga 15,5 Tbit/s (Terabits/s - 1015 bit/detik). Kabel serat optik jenis ini diperkirakan mampu mendukung hingga 3.000.000 panggilan telepon simultan atau hingga 90.000 saluran televisi.
Serat optik dapat digunakan untuk transmisi internet.
Bagaimana serat optik dibuat?
Bahan yang paling umum untuk konstruksi serat optik adalah silika, nama populer untuk oksidadisilikon (SiO2). Namun, tergantung pada aplikasi yang diinginkan, bahan lain dapat digunakan dalam konstruksinya, seperti gelas yang diturunkan dari fluor dan beberapa elemen dari keluarga kalkogen, seperti belerang.
Oleh Saya. Rafael Helerbrock
