Kabel serat optik telah merevolusi transmisi data di seluruh dunia dan digunakan dalam berbagai aplikasi, semuanya berkat ketahanannya terhadap kebisingan dan efek gangguan EM.

Teknologi kabel serat optik memiliki sejarah yang menarik dan pertama kali ditemukan pada tahun 1920-an. Banyak kemajuan yang telah dicapai dalam teknologi yang luar biasa ini dengan berlalunya waktu. Hal ini menghasilkan penggunaan kabel serat optik yang luas dalam banyak aplikasi termasuk internet, industri medis, dan komunikasi ponsel. Kabel ini selanjutnya akan membantu dalam pengembangan sistem teknologi tinggi di masa depan.

Lanjutkan membaca untuk mengetahui lebih lanjut tentang latar belakang sejarah kabel serat optik, aplikasi saat ini, dan masa depan yang prospektif.

Pendahulu kabel serat optik: 

The Telegraph

Pada tahun 1800-an, telegrafi listrik dikembangkan sebagai cara untuk berkomunikasi satu sama lain dalam jarak jauh. Percobaan pertama yang berhasil dilakukan oleh Sir Charles Wheatstone dan William Fothergill Cook pada tahun 1837. Teknologi ini masih digunakan sampai sekarang jika Anda pernah menghubungi nomor internasional untuk panggilan telepon atau mengirim bunga ke luar negeri! Telegrafi listrik meletakkan dasar untuk pengembangan kabel serat optik di masa depan; memungkinkan untuk mengirim pesan dalam jarak yang jauh tanpa harus bergantung pada pengangkutan orang dengan biaya tinggi (dan mempertaruhkan nyawa dalam perjalanan melalui medan yang berbahaya).

Telepon:

Alexander Graham Bell mematenkan desainnya untuk "Telepon" pada tahun 1876 dan memasang saluran telepon pertama pada tahun 1878. Meskipun mengejutkan bahwa butuh waktu selama ini untuk menemukan telepon, orang-orang pada waktu itu sudah membayangkan masa depan di mana mereka dapat berkomunikasi melalui suara tanpa harus bergantung pada pengiriman suara mereka secara fisik ke orang lain - seperti halnya telegrafi listrik.

Kawat Tembaga:

Pendahulu utama kabel serat optik adalah kawat tembaga. Ini adalah metode utama untuk memindahkan data untuk jaringan kabel. Kabel terbatas pada jarak dan kualitas tertentu sebelum mulai menurun dan kehilangan kekuatan sinyal. Serat optik memungkinkan sinyal data untuk melakukan perjalanan lebih lama karena kabel tidak cepat rusak seiring waktu.

Kabel telepon yang terbuat dari kawat tembaga adalah cara paling umum untuk mengirim dan menerima data antara komputer dan perangkat elektronik lainnya. Perangkat ini dikenal dengan nama "modem", yang akan menerjemahkan kode digital ke dalam sinyal audio sehingga gambar dan teks dapat ditransmisikan melalui saluran telepon. Masalah dengan kabel-kabel ini adalah kabel-kabel ini dengan cepat menjadi kelebihan beban, dan ada kecepatan maksimum di mana tidak ada lagi informasi yang dapat dikirim. Metode yang lebih cepat harus dikembangkan agar teknologi modern seperti internet, telepon seluler, dan layanan streaming dapat berfungsi secara efektif.

Kabel tembaga digunakan pada sebagian besar peralatan komunikasi yang menggunakan listrik untuk mengirimkan data. Data dapat ditransfer melalui kabel tembaga dengan kecepatan 1-2 Mb/s, di mana dibutuhkan 100 juta bit selama satu detik untuk mencapai kecepatan ini. Ada beberapa kelemahan dalam menggunakan kawat tembaga, yaitu pemanasan, percikan api, dan biaya. Karena ada metode yang lebih baru untuk mengirimkan informasi dengan kecepatan yang lebih cepat, kabel tembaga sekarang jauh lebih sedikit digunakan daripada sebelum kabel serat optik ditemukan.

Siapa yang menemukan kabel serat optik?

Kabel serat optik ditemukan oleh Dr. Narinder Singh Kapany, yang lahir di Amritsar, India pada tanggal 31 Maret 1926. Dia mematenkan kabel serat optik pertama pada tahun 1964. Dia mampu mengambil gambar menggunakan cahaya dan memantulkannya ke cermin sehingga hal yang sama dapat diamati di sisi lain, membuktikan bahwa metodenya berhasil. Ketika menyelidiki cara-cara untuk menggunakan cahaya dalam komunikasi, Narinder Singh Kapany menciptakan kabel serat optik yang kemudian merevolusi cara kita mentransmisikan data untuk tahun-tahun berikutnya.   

Transmisi data pertama melalui serat terjadi pada tahun 1974, dan pada tahun itu ada dua perkembangan besar dalam teknologi baru ini: serat mode tunggal diperkenalkan, dan instalasi pertama di luar Amerika Utara untuk kabel serat optik bawah laut terjadi.

Kapan kabel serat optik muncul di depan mata kita?

Karena kabel serat optik mentransmisikan data dengan kecepatan yang jauh lebih cepat daripada kabel tembaga, kabel ini digunakan dalam teknologi yang menggunakan listrik untuk berkomunikasi, seperti komputer dan smartphone. Meskipun penemuan serat optik pertama kali dilakukan pada tahun 1965, baru pada tahun 1990-an serat optik digunakan secara luas untuk tujuan komunikasi.

1965: Serat Optik Pertama yang Terbuat dari Plastik

Pada tahun 1965, Daniel Noble mendemonstrasikan serat plastik pertama yang terbuat dari polietilena. Serat ini berupa untaian panjang yang dapat mentransmisikan gambar pada jarak 50 meter. Pada tahun 1970, ia menunjukkan penemuannya kepada Kong Harald Jorn Wang di Pusat Penelitian Shirriff-Mew di Denmark. Bersama-sama, mereka memperbaiki desain asli Daniel Noble dengan membuat inti plastik menjadi lebih kecil. Mereka menyebutnya "Serat Optik" dan mematenkan ide tersebut pada tahun 1974.

Tahun 1960-an-1980-an: Serat Optik untuk Komunikasi

Pada tahun 1970, para ilmuwan di Corning Glass Works membuat serat optik yang mampu mentransmisikan gambar dalam jarak jauh tanpa mengalami kerusakan. Pada tahun 1973, saluran jarak jauh pertama yang menggunakan serat optik dibuat. Kabel komersial pertama adalah serat mono-mode (MMF), yang berarti hanya dapat mengirim satu sinar cahaya pada satu waktu. Ini berarti kecepatan data harus dikurangi untuk memastikan semua sinar cahaya mencapai tujuannya dengan sukses.

1980s: Serat Optik Plastik untuk Komunikasi

Pada awal tahun 1980-an, serat optik plastik menjadi sangat populer. Serat ini murah untuk diproduksi dan kompatibel dengan teknologi serat optik yang ada. Pada tahun 1983, beberapa perusahaan menggunakan serat plastik untuk mengirimkan data jarak jauh

1990-an-Sekarang: Serat Multi-Mode untuk Komunikasi

Serat multi-mode memiliki kekurangan karena bandwidth yang terbatas. Serat ini tidak dapat digunakan untuk komunikasi jarak jauh, tetapi murah untuk diproduksi dan mudah dibuat, itulah sebabnya mengapa serat ini masih digunakan di internet hingga saat ini.

2000s: Serat Mode Tunggal untuk Komunikasi

Serat mode tunggal terbuat dari kaca untuk mengurangi kehilangan sinyal pada jarak yang lebih jauh. Serat ini lebih mahal daripada serat multimode, tetapi memiliki kapasitas untuk membawa data dalam jumlah besar dengan kecepatan yang sangat tinggi.

2015-Sekarang: Serat Optik Plastik untuk Komunikasi

Mulai tahun 2015, serat optik plastik digunakan untuk mentransmisikan data dalam jarak pendek dalam skala besar. Hal ini dapat dilihat melalui inovasi seperti Project Loon dari Google yang menggunakan sistem komputer dengan balon yang dilengkapi dengan antena layanan seluler untuk memancarkan internet ke daerah pedesaan.

Di mana letak kabel serat optik dalam kehidupan kita sekarang?

-Layanan internet

Kabel serat optik telah memberikan kontribusi besar terhadap perluasan layanan internet. Penggunaan kabel serat optik telah memungkinkan kecepatan internet yang lebih cepat, peningkatan kapasitas broadband, dan penetrasi internet yang lebih besar. Peningkatan kecepatan transmisi data telah menyebabkan peningkatan volume data yang dapat ditransmisikan melalui kabel serat optik.

Kapasitas broadband dapat ditingkatkan dengan memasang lebih banyak serat di dalam kabel tertentu. Serat optik juga memungkinkan penyebaran yang fleksibel karena tidak memerlukan transmisi line-of-sight langsung seperti kabel tembaga. Ini berarti bahwa area yang sulit dijangkau dengan kabel tembaga sekarang dapat diakses karena serat optik juga tahan terhadap gangguan dan redaman kebisingan.

-Layanan suara dan video

Tren yang muncul dalam industri telekomunikasi adalah meningkatnya penggunaan kabel serat optik untuk layanan suara dan video. Alasan utama untuk hal ini adalah karena salah satu ujung kabel serat optik dapat dihubungkan ke sentral telepon dan ujung lainnya terhubung ke telepon di tempat pelanggan. Ini berarti bahwa semua sinyal suara dan video yang ditransmisikan pada kabel tembaga di sentral telepon juga akan ditransmisikan pada kabel serat optik.

-Hiburan

Kabel serat optik juga dapat digunakan untuk mentransmisikan berkas cahaya informasi seperti suara dan gambar untuk tujuan hiburan. Hal ini dapat dilakukan dengan mentransmisikan berkas cahaya ke dalam serat pada pemancar, kemudian membagi dua atau lebih berkas cahaya pada penerima. Proses ini diulang di beberapa lokasi di sepanjang kabel serat optik.

-Layanan medis

Salah satu penggunaan kabel serat optik yang paling jarang digunakan adalah layanan medis, tetapi memiliki banyak aplikasi yang menjanjikan termasuk perawatan gigi dan ruang operasi. Perawatan gigi dapat dilakukan dengan menggunakan serat optik untuk penerangan dan pembesaran. Teknologi serat optik juga dapat memantulkan gambar di ruang operasi melalui penggunaan sumber lampu flash dengan serat optik.

-Aplikasi telekomunikasi dalam mobil

Teknologi kabel serat optik digunakan secara luas dalam aplikasi telekomunikasi di mobil untuk mengirimkan informasi yang terkait dengan mobil seperti kecepatan dan kinerja mesin. Hal ini memungkinkan produsen mobil untuk mengurangi jumlah kabel dalam mobil yang mengurangi berat dan meningkatkan efisiensi bahan bakar.

-Penggunaan industri

Kabel serat optik digunakan secara luas dalam berbagai aplikasi dalam lingkungan industri. Ini termasuk mesin seperti peralatan pencitraan medis, pusat kendali motor, sistem otomasi pabrik, dan sistem kendali proses. Serat optik dapat digunakan untuk mengirimkan data dalam jumlah besar dengan cepat dan dengan sedikit gangguan kebisingan yang memungkinkan penggunaan instrumen yang kuat tanpa gangguan. Manfaat ini memungkinkan kabel serat optik untuk menggantikan kabel tembaga dalam aplikasi ini.

-Layanan telekomunikasi

Dalam industri telekomunikasi, kabel serat optik memungkinkan penyedia layanan untuk mengurangi jumlah sambungan antara ujung kepala dan titik lain pada jaringan mereka. Hal ini mengurangi pelemahan sinyal dan gangguan kebisingan lainnya yang terkait dengan kabel tembaga yang panjang sehingga menghasilkan sinyal yang lebih kuat dan lebih dapat diandalkan.

Kabel serat optik juga memungkinkan penyedia layanan untuk menawarkan kecepatan internet yang lebih besar, peningkatan kapasitas broadband, dan transfer data dalam jumlah besar untuk menyediakan layanan seperti layanan televisi dan telepon.

-Perangkat medis

Kabel serat optik digunakan dalam aplikasi medis untuk prosedur endoskopi yang membantu dokter dalam diagnosis dan pengobatan penyakit dan dalam prosedur pembedahan. Teknologi serat optik digunakan dalam endoskopi karena kemampuannya untuk mentransmisikan cahaya tanpa redaman yang signifikan dalam jarak jauh yang memungkinkan diagnosis dan perawatan yang lebih akurat.

-Kabel bawah laut

Kabel serat optik digunakan secara luas dalam kabel komunikasi bawah laut (juga dikenal sebagai kabel bawah laut). Kabel serat optik ini diletakkan di permukaan dasar laut untuk mengirimkan informasi antar benua yang memungkinkan telekomunikasi internasional. Kabel serat optik digunakan karena tahan terhadap gangguan kebisingan dan kondisi lain yang ditemukan di bawah air.

-Aplikasi militer

Karena ketahanannya terhadap gangguan kebisingan, kabel serat optik dapat digunakan untuk mengirim sinyal terenkripsi tanpa takut disadap. Militer telah memanfaatkan teknologi serat optik secara ekstensif untuk mengirim sinyal ke drone, pesawat tempur, dan kendaraan militer lainnya.

-Kecepatan dan bandwidth yang luar biasa

Perkembangan kabel serat optik telah menyebabkan munculnya teknologi yang mampu menghasilkan kecepatan dan bandwidth yang luar biasa. Teknologi ini termasuk FTTH, FTTC, dan FTTB. Ketiga generasi teknologi serat optik ini telah meningkatkan kecepatan dan kemampuan kinerja kabel serat optik.

Dengan perkembangan kabel serat optik baru-baru ini, kami telah melihat kecepatan dan bandwidth transmisi data yang luar biasa. Dengan kecepatan ini, kami dapat mengirimkan informasi dengan sangat mudah. Serat optik adalah transmisi data yang aman, andal, dan secepat kilat yang telah menjadi sumber informasi yang dapat diandalkan selama bertahun-tahun. Perusahaan besar seperti Google dan Facebook menggunakan kabel ini karena mereka tahu betul keakuratan dan keandalannya.

-Aplikasi yang banyak digunakan

Jenis kabel ini bermanfaat bagi manusia karena, tidak seperti kabel tembaga yang memiliki jangkauan terbatas dan hanya dapat digunakan untuk satu hal, serat optik dapat digunakan dengan berbagai cara. Hal ini membuatnya sangat hemat biaya dan juga mengurangi limbah dengan mengurangi jumlah komponen yang diperlukan untuk mengirimkan informasi. Dengan penggunaan serat optik untuk tujuan komunikasi, kita dapat mengurangi jumlah polusi dan lalu lintas yang disebabkan oleh kabel listrik.

Di mana serat optik akan digunakan di masa depan?

Selama beberapa tahun ke depan, kita akan melihat pertumbuhan yang berkelanjutan dalam jumlah data yang ditransmisikan dalam jarak jauh melalui kabel serat optik tanpa memerlukan amplifikasi atau regenerasi.

Tidak ada batasan jarak pada apa yang dapat dicapai melalui media ini yang berarti dapat mengirimkan informasi di mana saja tanpa kehilangan apa pun yang membuatnya ideal untuk mengangkut data dalam jumlah besar dalam jarak jauh.

-Peningkatan kapasitas broadband

Salah satu cara serat optik akan membantu meningkatkan masyarakat kita adalah dengan meningkatkan kapasitas broadband. Hal ini dapat dicapai dengan menggunakan lebih banyak serat pada kabel yang sudah ada dan mendesain kabel baru dengan lebih banyak serat. Seiring berjalannya waktu, kita mungkin akan menyaksikan peningkatan volume data yang dapat ditransmisikan melalui kabel serat optik serta penurunan biaya per serat.

Meskipun sistem kabel serat optik sudah digunakan untuk menyediakan akses Internet ke rumah-rumah, tren ini diperkirakan akan terus berlanjut di masa depan karena semakin banyak orang yang muak dengan layanan tradisional seperti modem kabel yang lambat dan membatasi konsumsi bandwidth. Dengan semakin meluasnya penggunaan FTTH, diharapkan 90% rumah tangga akan memiliki akses ke koneksi broadband berkecepatan tinggi melalui media ini.

-Jaringan jarak jauh

Tempat lain di mana kita akan melihat teknologi serat optik digunakan lebih sering adalah jaringan jarak jauh. Jarak pengiriman data melalui kabel serat optik dapat mencapai 200.000 km tanpa amplifikasi, sedangkan kabel tembaga membutuhkan repeater setiap 100-200 meter. Maka tidak mengherankan jika kabel bawah laut hampir sepenuhnya digantikan dengan kabel serat optik dalam beberapa dekade terakhir.

-Tautan berkecepatan tinggi antara pusat data

Pusat data adalah bagian dari real estat yang mahal di mana perusahaan menempatkan server mereka dan peralatan lain yang diperlukan untuk menjalankan bisnis mereka secara online. Kabel serat optik akan memainkan peran penting dalam menghubungkan pusat data ini karena mereka menyediakan sejumlah besar bandwidth yang diperlukan untuk mentransfer sejumlah besar informasi antara tempat yang berbeda dengan kecepatan tinggi.

-Jaringan rumah

Serat optik juga dapat digunakan untuk mentransfer informasi di dalam rumah, memungkinkan komunikasi yang lebih cepat antara perangkat yang berbeda di dalam rumah. Ini termasuk komputer, peralatan, dan bahkan perangkat hiburan seperti televisi. Akan lebih mudah bagi orang untuk menghubungkan smartphone, tablet, TV, laptop, dll. secara nirkabel satu sama lain tanpa mengkhawatirkan kendala bandwidth atau masalah keamanan.

-Sistem manajemen jaringan yang efisien

Ada banyak cara yang berbeda yang dapat digunakan oleh teknologi serat optik untuk meningkatkan efisiensi manajemen jaringan. Penggunaan multiplexing pembagian panjang gelombang telah memungkinkan penggunaan koneksi broadband yang sangat efisien karena dapat mengirim data melalui panjang gelombang yang berbeda.

Teknologi jaringan optik pasif dengan serat optik juga dapat digunakan untuk menghubungkan jaringan yang berbeda secara efisien, sehingga memungkinkan pengoperasian yang lebih efisien.

-Sistem kabel bawah laut berkapasitas tinggi

Sistem kabel bawah laut akan terus memainkan peran utama dalam menyediakan koneksi bandwidth tinggi antar negara terutama di wilayah yang tidak memiliki perbatasan darat. Tidak hanya merupakan pilihan yang paling hemat biaya bagi negara-negara yang dipisahkan oleh perairan yang luas, tetapi juga memberikan keamanan yang lebih baik terhadap bencana alam seperti tsunami dan gempa bumi yang dapat menghancurkan jalur komunikasi terestrial.

-Serat ke rumah

Tren utama lainnya adalah teknologi serat optik yang diimplementasikan di rumah-rumah, yang juga dikenal sebagai Fiber to the Home atau FTTH. Salah satu manfaat utama dari hal ini adalah menghilangkan kebutuhan akan banyak kabel ketika menghubungkan perangkat yang berarti lebih sedikit kabel di dalam dinding dan sambungan yang lebih nyaman.

-Pertumbuhan berkelanjutan untuk perangkat seluler

Salah satu cara terbaik untuk mengikuti perkembangan teknologi baru adalah melalui perangkat seluler karena perangkat ini biasanya sudah terinstal dengan semua perangkat lunak dan aplikasi terbaru. Teknologi serat optik telah menjadi sangat populer di perangkat seluler dalam beberapa tahun terakhir dan tren ini diperkirakan akan terus berlanjut karena meningkatnya permintaan akan kecepatan yang lebih cepat untuk streaming video dan pengunduhan, yang membutuhkan kapasitas bandwidth yang besar.

-Ekspansi ISP dan penyedia telekomunikasi

Dengan semakin banyaknya orang yang terhubung ke internet, kita akan melihat peningkatan permintaan untuk ISP dan penyedia telekomunikasi. Hal ini terutama terjadi di daerah berkembang di mana akses ke broadband berkecepatan tinggi sulit dilakukan karena kendala geografis seperti jarak yang jauh atau negara yang terkurung daratan. Teknologi serat optik membantu memecahkan masalah ini dengan menyediakan opsi koneksi kecepatan tinggi yang andal.

-Penggunaan media penyimpanan bersama

Mengakses data dalam jumlah besar melalui jaringan membutuhkan kapasitas bandwidth yang besar yang dapat dengan cepat tersumbat jika tidak digunakan secara efisien. Salah satu cara agar penggunaan bandwidth dapat dioptimalkan adalah melalui penggunaan media penyimpanan bersama seperti perangkat komputasi awan Network Attached Storage (NAS) agar semua pengguna jaringan dapat mengakses dan berbagi data dengan cepat dan mudah.

-Manajemen jaringan listrik yang lebih baik

Kabel serat juga dapat digunakan bersama dengan sumber energi terbarukan seperti panel surya untuk menyediakan cara yang lebih cepat dan lebih dapat diandalkan untuk mengirim data dari sumber ke konsumen. Sistem kabel serat optik yang berjalan dari susunan panel surya ke rumah terdekat jauh lebih mudah dan lebih murah daripada mengalirkan listrik jarak jauh.

-Mengurangi biaya bandwidth

Dalam beberapa tahun terakhir, kami telah melihat bahwa harga bandwidth terus menurun karena perkembangan baru dalam teknologi broadband dan pengurangan biaya bahan baku (seperti kaca).

Kabel serat optik akan melanjutkan tren ini karena hanya ada sedikit bahan fisik yang terlibat dibandingkan dengan sistem berbasis tembaga tradisional yang berarti lebih banyak penghematan untuk ISP dan penyedia telekomunikasi yang membeli peralatan mereka sendiri.

Kata-kata Terakhir:

Kabel serat optik adalah bagian penting dari industri informasi dan telekomunikasi, karena kabel ini mentransmisikan data dengan bandwidth yang lebih tinggi daripada jenis kabel lainnya. Serat optik dapat ditemukan dalam berbagai aplikasi seperti koneksi internet, saluran telepon, sinyal TV kabel, dan masih banyak lagi.

Dengan perkembangan teknologi baru yang menggunakan cahaya untuk transmisi daripada listrik atau gelombang radio, kita mungkin akan melihat kabel serat tembaga menjadi usang dalam waktu 10 tahun karena kapasitasnya yang terbatas-teknologi saat ini telah melampauinya dengan pesat!

Masa depan terlihat cerah untuk jenis kabel ini; akan selalu ada beberapa aplikasi di mana kabel ini bersinar lebih terang daripada pesaing mereka. Artikel ini memberi Anda gambaran umum tentang cara kerja kabel serat optik dan kegunaannya, jadi sekarang Anda dapat membuat teman-teman Anda terkesan dengan sedikit pengetahuan pada pesta makan malam berikutnya yang Anda hadiri.