Kamis, 29 Desember 2016

Perjalanan Serat Optik: Sejak Jaman Romawi Hingga Masa Kini


Apa yang anda pikirkan saat mendengar kata serat optik? Hmm, pasti anda membayangkan sebuah terobosan teknologi terbaru super canggih yang membuat pengalaman menjelajahi Internet menjadi jauh lebih cepat. Kalau anda belum tau apa itu fiber optik, silahkan dibaca artikelnya ya.

Ya tapi anda emang ga salah kok, karena serat optik ini bisa mengantarkan data berukuran besar dengan kecepatan yang sangat tinggi, melalui helai kaca murni yang sangat tipis, dengan memancarkan informasi dalam bentuk denyutan cahaya. Tapi apakah anda tahu, perjalanan teknologi serat optik hingga mencapai bentuknya sekarang ini, bahkan sudah dimulai jauuuh sebelum peralatan canggih yang kita pakai sekarang ini terpikirkan.

Kali ini saya ingin berbagi tentang masa-masa penting dalam sejarah perjalanan perkembangan teknologi serat optik, disimak ya.

Sejak jaman Romawi, kaca memang sudah dibuat menjadi serat. Tapi, baru pada 1790an, Claude Chappe menemukan ‘telegraf optik’ pertama – sebuah sistem yang terdiri dari serangkaian lampu yang dipasangkan di menara dimana operator akan menyampaikan pesan dari satu menara ke menara selanjutnya.


Yap, awal mula sandi semaphore adalah dari telegraf optik temuan Claude Chappe.

Tahun 1840an, ahli Fisika Daniel Collodon dan Jacques Babinet memperlihatkan bahwa cahaya dapat diarahkan sepanjang semburan air untuk pertunjukan air mancur. Wih, ternyata cahaya warna warni yang sering saya lihat menari di pancuran air taman kota sudah ditemukan dari lama sekali.

Pada 1854, John Tyndall, seorang fisikawan, menunjukkan bahwa cahaya ternyata dapat berjalan melalui aliran air yang melengkung, pasti saat itu beliau berpikir “wah, berarti sinyal cahaya bisa dibengkokin nih, coba buktiin ah.” Kemudian ia membuktikannya dengan menyiapkan satu bak air dengan pipa yang keluar di satu sisinya. Saat air mengalir dari pipa, ia memancarkan cahaya pada bak kedalam aliran air. Saat air turun, sebuah lengkungan cahaya juga mengikuti air yang turun.


Sketsa sistem telepon oleh Alexander Graham Bell

Kemudian, seperti kita tahu, tahun 1880, Alexander Graham Bell mematenkan sistem telepon optik yang disebut photophone. Tetapi penemuan awalnya, telepon, terbukti lebih realistis untuk masa itu.

Masih di tahun yang sama, William Wheeler menemukan sebuah sistem pipa cahaya dengan lapisan yang bisa memantulkan cahaya, dan bisa menerangi rumah dengan menggunakan cahaya dari lampu listrik melengkung yang ditempatkan di basement dan mengarahkan cahaya ke seluruh bagian rumah melalui beberapa pipa. Kebayang ga?

Doktor Roth dan Reuss, dari Wina, menggunakan batang kaca bengkok untuk menerangi rongga tubuh pada tahun 1888. Lalu tujuh tahun kemudian, seorang insinyur Perancis, Henry Saint-Rene merancang sebuah sistem yang terdiri dari batang kaca bengkok untuk memandu gambar cahaya dalam percobaan awal pembuatan televisi. Dan pada 1898, David Smith mengajukan paten untuk pencahayaan gigi menggunakan batang kaca melengkung. Wah, satu dekade yang penuh dengan inovasi ya.

Pada 1920an, John Logie Baird mematenkan sebuah ide untuk menggunakan rangkaian batang transparan untuk memancarkan gambar untuk televisi, dan Clarence W. Hansell melakukan hal yang sama untuk faksimili.

Tetapi, Heinrich Lamm adalah orang pertama yang mengirimkan gambar melalui seikat serat optik pada 1930. Gambar yang dikirim adalah kawat dari lampu pijar. Tujuannya saat itu adalah untuk melihat bagian tubuh yang susah diakses, tapi sayangnya kebangkitan Nazi saat itu memaksa Lamm, yang seorang Yahudi, untuk pindah ke Amerika dan mengabaikan mimpinya menjadi professor kesehatan. Usahaya untuk mengajukan paten ditolak karena sudah ada paten milik Hansell. Sayang sekali ya.

Di tahun 1951, Holger Moeller mengajukan paten di Denmark untuk penggambaran serat optik, dimana ia mengajukan ide untuk membungkus serat kaca atau plastik dengan menggunakan material transparan berindeks rendah. Tiga tahun kemudian, Abraham Van Heel dan Harold H. Hopkins memperlihatkan ikatan penggambaran di British Journal Nature secara terpisah. Van Heel kemudian menghasilkan sistem serat terbungkus yang secara luar biasa mengurangi gangguan sinyal dan ‘salah sambung’ antar serat.

Masih di tahun 1954, ‘maser’ dikembangkan oleh Charles Townes dan rekannya di Columbia University. Maser adalah singkatan dari “microwave amplification by stimulated emission of radiation.”

Kemudian, laser diperkenalkan pada tahun 1958 sebagai sumber cahaya yang efisien. Konsep laser diperkenalkan oleh Charles Townes dan Arthur Schawlow yang menunjukkan bahwa maser juga bisa kok dioperasikan dalam wilayah optik dan infrared. Jadi, pada dasarnya cahaya dipantulkan bolak balik dalam sebuah medium bertenaga untuk menghasilkan cahaya kuat dan bukannya molekul udara yang diperbesar untuk menghasilkan gelombang radio, seperti pada maser.


Warna warni cahaya laser

Mungkin anda kira laser adalah sebuah kata biasa, tapi sebenarnya itu singkatan dari “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation.” Hayoo, apa artinya? Artinya adalah gelombang cahaya yang distimulasi oleh emisi radiasi.

Tahun 1960, laser bertenaga gas helium-neon yang bekerja berkelanjutan ditemukan dan diuji coba. Pada tahun yang sama, laser yang dapat dioperasikan ditemukan dengan menggunakan kristal rubi sintetis sebagai medium dan menghasilkan denyutan cahaya.

Berlanjut ke tahun 1961, Eliaz Snitzer dari American Optical mempublikasikan sebuah penjelasan teoritis tentang serat tunggal yang intinya sangat kecil sehingga dapat membawa cahaya hanya dengan mode panduan-gelombang. Snitzer berhasil mendemonstrasikan sebuah laser yang diarahkan melalui serat kaca tipis yang bisa digunakan untuk keperluan medis, tapi ternyata kalo untuk keperluan komunikasi, cahaya yang hilang terlalu banyak.

Charles Kao dan George Hockham, dari Standar Communications Laboratories di Inggris, mempublikasikan sebuah jurnal pada tahun 1964 yang menunjukkan, secara teoritis, cahaya yang hilang di serat kaca saat itu, dapat dikurangi secara dramatis dengan mengurangi kotoran.

Jangan cape ya bacanya, makin seru loh cerita perjalanan serat optik selanjutnya.

Yuk kita lanjutkan ke tahun 1970, ketika tujuan untuk membuat serat tunggal dengan redaman kurang dari 20dB/km dapat dicapai oleh para ilmuwan di Corning Glass Works. Yaay! Hal ini bisa tercapai dengan memberikan titanium pada kaca silika. Masih di tahun 1970 juga nih, Morton Panish dan Izuo Hayashio dari Bell Laboratories, bersama dengan sebuah kelompok dari Ioffe Physical Institute di Leningrad, mendemonstrasikan semikonduktor laser dioda mampu memancarkan gelombang berkelanjutan pada suhu ruangan.

Tahun 1973, Bell Laboratories mengembangkan sebuah proses pengendapan uap kimia yang dimodifikasi, yang memanaskan uap kimia dan oksigen untuk membentuk kaca ultra-transparan yang bisa diproduksi secara massal menjadi serat optik dengan kehilangan-cahaya rendah. Proses ini masih menjadi standar yang digunakan untuk produksi kabel serat optik sampai saat ini loh, canggih ya.

Hubungan serat fiber pertama (yang bukan percobaan), diinstal oleh polisi Dorset di Inggris pada 1975. Tapi baru dua tahun kemudian, lalu lintas telepon langsung melalui serat fiber pertama terjadi di Long Beach, California.

Melihat potensi serat optik, di akhir 70an dan awal 80an, perusahaan telepon mulai menggunakan serat tersebut secara besar-besaran untuk membangun kembali infrastruktur komunikasi mereka.

Penguat serat yang diberikan erbium, bisa mengurangi biaya sistem serat jarak jauh dengan menghilangkan kebutuhan untuk repeater optik-elektrik-optik, ditemukan pada 1986 oleh David Payne dari University of Southampton dan Emmanuel Desurvire di Bell Laboratories. Lalu berdasarkan teknologi amplifikasi laser yang dioptimalkan oleh Desurvire, kabel telepon transatlantic pertama mulai beroperasi pada tahun 1988.

Eh, ada perkembangan luar biasa hebat di tahun 1991, Desurvire dan Payne mendemonstrasikan penguat optik yang dibangun di dalam kabel serat optik itu sendiri. Sistem optik keseluruhan dapat membawa 100 kali lebih banyak informasi daripada kabel dengan penguat elektronik.

Masih di tahun 1991, serat kristal fotonik dikembangkan. Serat ini memandu cahaya dengan difraksi dari struktur periodik dan bukan dengan pemantulan internal keseluruhan yang membuat tenaga dapat dibawa secara lebih efisien daripada dengan menggunakan serat konvensional. Metode ini bikin performanya jadi jauh lebih okeh.

Kabel serat optik-keseluruhan pertama, TPC-5, yang menggunakan penguat optik diletakkan di sepanjang Lautan Pasifik di 1996 – wah, buat yang seumuran saya kayanya pasti masih ingat dong dengan kehebohannya di televisi waktu itu.


Sebaran Fiber Optic Link Around the Globe (FLAG) yang menghubungkan seluruh dunia

Tahun berikutnya, Fiber Optic Link Around the Globe (FLAG) menjadi jaringan kabel tunggal terpanjang di dunia dan menyediakan infrastruktur untuk aplikasi Internet generasi selanjutnya.

Dan akhirnya, perjalanan jauh serat optik sampai pada masa sekarang, dan telah memberikan banyak sekali manfaat yang mengubah dunia. Bukan hanya dalam bidang telekomunikasi, tetapi juga bidang medis, militer, industri, penyimpanan data, jaringan, dan penyiaran, yang menggunakan teknologi serat optik dalam berbagai aplikasi berbeda yang membuat kehidupan manusia menjadi lebih baik. Jangan lupa dibaca artikel tentang fiber optik ya!

34 komentar:
Write komentar
  1. Good post. I definitely appreciate this site. Stick with it!

    BalasHapus
  2. Way cool! Some very valid points! I appreciate you writing this article and the rest of the site is also really good.

    BalasHapus
  3. An impressive share! I have just forwarded this onto a colleague who had been doing a little research on this.
    And he actually ordered me dinner due to the fact that
    I found it for him... lol. So let me reword this....
    Thank YOU for the meal!! But yeah, thanks for spending the
    time to discuss this issue here on your site.

    BalasHapus
  4. An interesting discussion will be worth comment. I do think that you need to write much more about this topic, it might not become a taboo subject but normally individuals are insufficient to communicate in on such topics. To a higher. Cheers

    BalasHapus
  5. Great, google took me stright here. thanks btw for info. Cheers!

    BalasHapus
  6. Aw, it was a really nice post. In notion I have to put in place writing like this additionally – spending time and actual effort to have a top notch article… but what can I say… I procrastinate alot and also by no indicates apparently go carried out.

    BalasHapus
  7. For most up-to-dɑte news you have to pay a νisit world-wide-web and on web I found this
    web site as a finest site foг latest updates.

    BalasHapus
  8. Mannabase a new Cryptocurrency is actually giving away FREE coins every week to new users. The best part is they are a Humanitarian organisation set to be bigger than Bitcoin. This could be the Biggest Free Investment you ever make. If you have 5 Minutes spare read the Whitepaper these Guys are something else. http://bit.ly/-FreeCryptocurrency

    BalasHapus
  9. Wordpress has now enabled voice comments for websites. Bring your website up to date and get the free plugin here, http://bit.ly/Voice-Comments

    BalasHapus
  10. I see you don't monetize your blog, don't waste your traffic, you can earn additional bucks every month because you've got high quality content.
    If you want to know how to make extra $$$, search for: Ercannou's
    essential adsense alternative

    BalasHapus
  11. One other issue is when you are in a situation where you will not have a co-signer then you may really need to try to exhaust all of your financial aid options. You will find many grants or loans and other scholarships or grants that will supply you with finances to assist with university expenses. Thank you for the post.

    BalasHapus
  12. Thanks for expressing your ideas here. The other element is that whenever a problem arises with a laptop or computer motherboard, individuals should not go ahead and take risk regarding repairing this themselves because if it is not done right it can lead to irreparable damage to all the laptop. It is usually safe just to approach any dealer of a laptop for the repair of motherboard. They have technicians who've an skills in dealing with pc motherboard troubles and can carry out the right analysis and conduct repairs.

    BalasHapus
  13. You completed a few fine points there. I did a search on the issue and found a good number of folks will consent with your blog.

    BalasHapus
  14. What’s Happening i am new to this, I stumbled upon this I've found It positively helpful and it has aided me out loads. I hope to contribute & help other users like its helped me. Good job.

    BalasHapus
  15. At this time it looks like BlogEngine is the preferred blogging platform available right now. (from what I've read) Is that what you're using on your blog?

    BalasHapus
  16. Don’t wear seat belts lest you drown in your own urine?

    BalasHapus
  17. Black on black in the Charg I'm creepin' Rub me the right way, you might get a genie B.o.B, black Houdini

    BalasHapus
  18. Black on black in the Charg I'm creepin' Rub me the right way, you might get a genie B.o.B, black Houdini

    BalasHapus
  19. Don’t wear seat belts lest you drown in you own urine?

    BalasHapus
  20. With thanks! Valuable information!

    BalasHapus
  21. I like the helpful info you provide in your articles. I will bookmark your weblog and check again here regularly.

    BalasHapus
  22. Black on black in the Charg I'm creepin' Rub me the right way, you might get a genie B.o.B, black Houdini

    BalasHapus
  23. Black on black in the Charger I'm creepin' Rub me the right way, you might get a genie B.o.B, black Houdini

    BalasHapus
  24. With thanks! Valuable information!

    BalasHapus
  25. Don’t wear seat belts lest you drown in your own urine?

    BalasHapus
  26. Black on black in the Charger I'm creepin' Rub me the right way, you might get a genie B.o.B, black Houdini

    BalasHapus
  27. Black on black in the Charg I'm creepin' Rub me the right way, you might get a genie B.o.B, black Houdini

    BalasHapus
  28. Don’t wear seat belts lest you drown in your own urine?

    BalasHapus
  29. Don’t wear seat belts lest you drown in your own urine?

    BalasHapus
  30. Black on black in the Charger I'm creepin' Rub me the right way, you might get a genie B.o.B, black Houdini

    BalasHapus
  31. With thanks! Valuable information!

    BalasHapus