Apa itu Komponen Serat Optik
Apa saja komponen serat optik? Serat optik tipikal terdiri dari tiga komponen utama: inti, yang membawa cahaya; kelongsong, yang mengelilingi inti dengan indeks bias yang lebih rendah dan mengandung cahaya; dan lapisan, yang melindungi serat rapuh di dalamnya.
Inti
Inti , yang membawa cahaya, adalah bagian terkecil dari serat optik. Inti serat optik biasanya terbuat dari kaca, meskipun beberapa terbuat dari plastik. Kaca yang digunakan pada intinya adalah silikon dioksida (SiO2) yang sangat murni, bahan yang sangat jernih sehingga Anda dapat melihatnya sejauh 5 mil seolah-olah Anda melihat melalui jendela rumah.
Dalam proses pembuatan, dopan seperti germania, fosfat pentoksida, atau alumina digunakan untuk meningkatkan indeks bias dalam kondisi yang terkendali.
Core serat optik diproduksi dalam diameter yang berbeda untuk aplikasi yang berbeda. Inti gelas umumnya berkisar dari yang terkecil hingga 3.7um hingga 200um. Ukuran inti yang umum digunakan dalam telekomunikasi adalah 9um, 50um, dan 62.5um. Inti serat optik plastik bisa jauh lebih besar dari kaca. Ukuran inti plastik yang populer adalah 980um.
Cladding
Kelongsong mengelilingi inti dan memberikan indeks bias yang lebih rendah untuk membuat serat optik bekerja. Ketika selubung kaca digunakan, selubung dan inti diproduksi bersama dari bahan berbasis silikon dioksida yang sama dalam keadaan menyatu secara permanen. Proses pembuatan menambahkan jumlah dopan yang berbeda ke inti dan kelongsong untuk mempertahankan perbedaan indeks bias di antara mereka sekitar 1%.
Inti tipikal dapat memiliki indeks bias 1,49 pada 1300nm sedangkan kelongsong mungkin memiliki indeks bias 1,47. Angka-angka ini, bagaimanapun, tergantung pada panjang gelombang. Inti dari serat yang sama akan memiliki indeks bias yang berbeda pada panjang gelombang yang berbeda.
Seperti inti, kelongsong diproduksi dalam diameter standar. Dua diameter yang paling umum digunakan adalah 125um dan 140um. Cladding 125um biasanya mendukung ukuran inti 9um, 50um, 62.5um, dan 85um. Cladding 140um biasanya memiliki inti 100um.
Lapisan
Pelapisan adalah lapisan pelindung dari serat optik. Lapisan menyerap guncangan, goresan, goresan, dan bahkan kelembaban yang dapat merusak kelongsong. Tanpa lapisan, serat optik sangat rapuh. Satu nickel mikroskopis dalam cladding dapat menyebabkan serat optik pecah ketika dibengkokkan. Lapisan sangat penting untuk serat semua kaca, dan mereka tidak dijual tanpa itu.
Lapisan itu semata-mata pelindung. Itu tidak berkontribusi pada kemampuan pembawa cahaya dari serat optik dengan cara apa pun. Diameter luar lapisan biasanya 250um atau 500um. Umumnya lapisan tidak berwarna. Dalam beberapa aplikasi, bagaimanapun, lapisan berwarna, sehingga serat optik individu dalam kelompok serat optik dapat diidentifikasi.
Lapisan yang ditemukan pada serat optik dipilih untuk jenis kinerja atau lingkungan tertentu. Salah satu jenis pelapis yang paling umum adalah akrilat. Lapisan ini biasanya diterapkan dalam dua lapisan. Lapisan primer diterapkan langsung pada kelongsong. Lapisan ini lembut dan memberikan bantalan untuk serat optik ketika dibengkokkan. Lapisan sekunder lebih sulit daripada lapisan primer dan memberikan permukaan luar yang keras. Acrylate, bagaimanapun, terbatas pada kinerja suhu. Acrylates yang khas dapat bekerja pada suhu hingga 125º C.
Silikon, karbon, dan polimida adalah pelapis yang dapat ditemukan pada serat optik yang digunakan di lingkungan yang keras seperti yang terkait dengan avionik, aerospace, dan ruang. Mereka juga dapat digunakan pada serat optik yang dirancang untuk penambangan, atau pengeboran minyak dan gas.
Standar
Sementara banyak kombinasi ukuran inti dan penutup dimungkinkan, standar diperlukan untuk memastikan bahwa konektor dan peralatan dapat dicocokkan dengan benar. Ini sangat penting ketika berurusan dengan komponen sekecil yang digunakan dalam serat optik, di mana bahkan sedikit ketidaksejajaran dapat membuat seluruh sistem tidak berguna.
Dua organisasi menerbitkan standar yang menentukan kinerja serat optik yang digunakan dalam industri Telekomunikasi; mereka adalah Asosiasi Industri Telekomunikasi (TIA) dan International Telecommunications Union (ITU). Sementara TIA dan ITU menerbitkan banyak standar tentang serat optik, standar utama yang harus Anda kenal dengan ANSI / TIA-568-C.3, ITU-TG.653, ITU-TG.655 dan ITU-T G.657.
Standar ANSI / TIA-568-C.3 berlaku untuk komponen pemasangan kabel serat optik. Standar ITU berlaku untuk Kabel Serat Optik Mode Tunggal. Berikut ini adalah deskripsi mereka:
> ITU-TG.652: Karakteristik serat optik dan kabel mode tunggal
> ITU-T G.655: Karakteristik dispersi menggeser serat optik kabel tunggal dan mode
> ITU-T G.657: Karakteristik serat optik dan kabel single-zero dispersion-shifted
Standar-standar ini berisi informasi penting yang menentukan kinerja serat optik, Kabel Jaringan Serat Optik, dan komponen seperti Konektor Optik dan sambungan.
Material
Serat optik biasanya dibuat dengan inti kaca dan kelongsong kaca, tetapi bahan lain dapat digunakan jika kinerja serat harus seimbang dengan biaya pemasangan serat, pas dengan konektor, dan memastikan bahwa itu dilindungi dengan baik dari kerusakan. Dalam banyak kasus, serat harus berjalan hanya jarak pendek, dan manfaat dari kualitas tinggi semua serat gelas menjadi kurang penting daripada hanya menghemat uang. Ada juga keadaan di mana serat terkena kondisi yang keras, seperti getaran, suhu ekstrem, penanganan berulang, atau gerakan konstan. Klasifikasi serat yang berbeda telah berkembang sesuai dengan kondisi, faktor biaya, dan persyaratan kinerja yang berbeda.
Klasifikasi serat utama berdasarkan bahan adalah :
Serat kaca : Ini memiliki inti kaca dan kelongsong kaca. Mereka digunakan ketika kecepatan data tinggi, jarak transmisi panjang, atau kombinasi keduanya diperlukan. Serat kaca adalah yang paling rapuh dari berbagai jenis yang tersedia, dan akibatnya serat tersebut harus dipasang di lingkungan yang tidak akan banyak disalahgunakan, atau serat harus dilindungi oleh kabel atau penutup khusus untuk memastikan bahwa serat tersebut tidak rusak.
Serat kaca umumnya ditemukan dalam data jarak jauh dan aplikasi jaringan antar gedung dan antar kantor.
Plastic clad silica (PCS) : Serat ini memiliki inti kaca dan kelongsong plastik. Inti lebih besar dari semua serat kaca; biasanya, 200μm dengan ketebalan cladding 50μm. Seperti serat optik kaca yang dilapisi silikon, lapisan plastik serat optik PCS biasanya digunakan dengan penyangga termo-plastik yang mengelilingi kelongsong plastik. Spesifikasi serat PCS yang khas adalah 200 / 300μm. Pelapis plastik juga berfungsi sebagai lapisan pelindung untuk inti kaca, sehingga lapisan yang biasanya ditemukan pada semua serat kaca tidak termasuk pada serat PCS. Serat PCS biasanya digunakan untuk aplikasi penginderaan industri dan aplikasi medis / gigi.
Hard-clad silica (HCS) : Serat-serat ini mirip dengan serat PCS tetapi mereka memiliki inti kaca dengan kelongsong yang terbuat dari polimer keras atau bahan lain, biasanya lebih kuat dari bahan kelongsong lainnya. Serat silika berlapis keras biasanya digunakan di lokasi di mana kekasaran merupakan pertimbangan utama, seperti manufaktur, otomatisasi pabrik, dan area lain di mana guncangan dan getaran akan membuat serat kaca standar tidak dapat diandalkan. Serat optik HCS biasanya jauh lebih besar dari serat optik kaca. Ukuran yang sangat populer adalah 200 / 230μm.
Serat plastik : Serat ini memiliki inti plastik dan kelongsong plastik. Mereka dipilih karena biaya rendah, kekasaran, dan kemudahan penggunaan, dan dipasang di mana bandwidth tinggi dan jarak transmisi yang panjang tidak diperlukan. Sementara serat plastik tidak cocok untuk transmisi jarak jauh, kinerja tinggi, mereka masih dapat membawa sinyal dengan kecepatan data yang berguna pada jarak kurang dari 100m. Ukuran yang sangat populer adalah 980 / 1000μm. Serat plastik biasanya dirancang untuk panjang gelombang yang terlihat di kisaran 650nm. Beberapa lokasi khas untuk serat plastik termasuk sistem hiburan rumah, otomotif, dan sistem kontrol manufaktur. Mereka juga dapat digunakan dalam hubungan antara komputer dan periferal dan dalam peralatan medis.
Keunggulan serat optik plastik inti besar
Sangat mudah untuk bersemangat tentang bandwidth tinggi dan kemampuan transmisi jarak jauh dari serat optik kaca. Ini jelas mengungguli media lain. Namun, banyak aplikasi tidak memerlukan bandwidth tinggi jarak jauh. Ada banyak aplikasi untuk serat optik di rumah Anda. Anda mungkin sudah memiliki sistem hiburan rumah yang menggunakan serat optik plastik, atau Anda mungkin memiliki mobil yang menggunakan serat optik plastik untuk menghubungkan perangkat audio atau pengubah DVD. Tak satu pun dari aplikasi ini membutuhkan bandwidth tinggi jarak jauh. Aplikasi ini ideal untuk serat optik plastik inti besar. Serat optik plastik biasanya dirancang untuk beroperasi pada panjang gelombang yang terlihat di sekitar rentang 650nm. Mampu melihat cahaya saat keluar dari serat optik memiliki keuntungan yang signifikan; tidak diperlukan alat uji yang mahal. Pengukur daya diperlukan untuk mengukur cahaya yang keluar dari serat optik kaca yang beroperasi dalam jangkauan inframerah. Pengukur daya bisa lebih mahal daripada sistem hiburan rumah Anda.
Inti besar serat optik plastik memiliki keunggulan lain dibandingkan serat gelas kecil: mudah untuk disejajarkan dengan serat lain atau sumber cahaya atau detektor. Bayangkan menyelaraskan dua rambut manusia sehingga ujungnya bersentuhan dan terpusat sempurna. Sekarang bayangkan melakukan hal yang sama dengan dua mie spageti mentah.
