Ikhtisar Jaringan Optik

Jaringan optik adalah sistem komunikasi yang menggunakan sinyal cahaya, bukan sinyal elektronik, untuk mengirim informasi antara dua titik atau lebih. Titik tersebut bisa berupa komputer di kantor, pusat kota besar atau bahkan negara dalam sistem telekomunikasi global. Jaringan optik terdiri dari pemancar dan penerima optik, kabel serat optik, sakelar optik, dan komponen optik lainnya. Jaringan optik dan elektronik dapat mengambil beberapa bentuk yang berbeda. Jaringan point-to-point membuat koneksi permanen antara dua atau lebih titik sehingga setiap pasangan node dapat berkomunikasi satu sama lain; menunjuk ke jaringan multipoint menyiarkan sinyal yang sama secara bersamaan ke banyak node yang berbeda; jaringan yang diaktifkan seperti sistem telepon termasuk sakelar yang membuat koneksi sementara di antara pasangan node. Blok bangunan dasar dari jaringan ini adalah kabel serat optik - yang disebut pipa - yang membawa sinyal dari node ke node, dengan sakelar yang mengarahkannya ke tujuan.



Sinyal

Sinyal optik terdiri dari serangkaian pulsa yang dihasilkan dengan mematikan dan menghidupkan sinar laser. Kecepatannya tergantung pada seberapa cepat sinar dapat dinyalakan dan dimatikan, dan seberapa banyak pulsa menyebar panjangnya selama transmisi, efek yang disebut dispersi. Jumlah dispersi tergantung pada jenis serat, panjang serat dan sifat sinyal optik. Semakin banyak dispersi, semakin sulit untuk membedakan antara pulsa yang berdekatan. Dengan teknologi saat ini, berbagai jenis serat dapat digabungkan untuk mengurangi efek dispersi, memungkinkan transmisi pada 10 gigabit per detik untuk beberapa ribu kilometer. Untuk mencapai kecepatan transmisi yang lebih cepat, para peneliti sedang mencari cara untuk secara aktif mengkompensasi dispersi.





teknologi yang digunakan dalam mobil otonom

Sebuah serat tunggal dapat mengirimkan banyak sinyal terpisah secara bersamaan pada panjang gelombang cahaya yang berbeda, sebuah teknik yang disebut multiplexing divisi panjang gelombang. Ini analog dengan menyiarkan banyak sinyal radio dan televisi melalui udara pada frekuensi yang berbeda.

Seperti jumlah stasiun radio, jumlah maksimum saluran optik dibatasi oleh irisan spektrum yang digunakan untuk setiap saluran dan jumlah total spektrum yang tersedia. Perangkat yang disebut demultiplexer memisahkan saluran optik dan mendistribusikannya ke penerima optik yang terpisah. Demultiplexer mengiris spektrum menjadi potongan yang sangat sempit, mengisolasi setiap saluran optik dari yang berdekatan.

Mengalikan jumlah saluran optik dengan kecepatan data pada setiap saluran optik memberikan total kapasitas transmisi serat. Eksperimen laboratorium telah mentransmisikan lebih dari 10 triliun bit (10 terabit) per detik melalui lebih dari 100 kilometer serat. Namun, tingkat transmisi komersial biasanya tidak melebihi beberapa ratus gigabit per detik.



Mencapai kecepatan data yang tinggi dan banyak saluran ini membutuhkan komponen yang canggih. Laser semikonduktor-yang menghasilkan pulsa cahaya yang digunakan di hampir semua sistem komunikasi serat optik-harus memancarkan hanya rentang panjang gelombang yang sangat sempit untuk membatasi dispersi. Serat juga dirancang untuk membatasi dispersi.

Amplifier

Serat optik paling jelas dapat mengirimkan sinyal lebih dari 100 kilometer tanpa amplifikasi-jauh lebih jauh dari kabel tembaga. Ketika sinyal harus menjangkau jarak yang lebih jauh, itu dilewatkan melalui penguat optik, yang mengalikan kekuatan sinyal optik. Penguat optik yang paling banyak digunakan adalah serat yang didoping dengan atom erbium, elemen tanah jarang yang menyerap energi cahaya dari laser pompa eksternal. Atom erbium kemudian melepaskan energi itu untuk memperkuat sinyal optik yang lemah di seluruh pita panjang gelombang yang ditransmisikan laser. Dengan kontrol yang cermat, rangkaian lusinan penguat serat optik dapat mengirimkan sinyal ribuan kilometer melintasi lautan.

Saklar Optik



Salah satu tantangan untuk jaringan optik adalah bagaimana mengubah sinyal cahaya. Ketika sinyal tiba di tujuannya, itu harus dipisahkan dari saluran lainnya. Untuk menjatuhkan satu sinyal pada titik perantara, filter optik memisahkan panjang gelombang yang tepat dari yang lain. Peralatan pada saat itu juga dapat menambahkan sinyal baru ke panjang gelombang yang sekarang kosong.

Sakelar optik dapat beroperasi pada satu panjang gelombang, atau pada semua panjang gelombang yang ditransmisikan melalui serat. Filter tetap, seperti yang dijelaskan di atas, dapat diganti dengan sakelar yang memilih salah satu dari beberapa filter untuk mengalihkan panjang gelombang yang diinginkan ke titik perantara. Sakelar jenis ketiga memisahkan panjang gelombang menjadi berkas yang terpisah, dan cermin bergerak mengarahkan satu atau lebih panjang gelombang ke arah yang berbeda. Sakelar optik lainnya secara bersamaan mengalihkan semua panjang gelombang yang melewati serat; salah satu contohnya adalah cermin pada keluaran serat yang dapat dimiringkan di antara dua posisi berbeda untuk mengalihkan semua saluran optik jika terjadi kerusakan serat.

Contoh sebelumnya disebut sakelar semua optik karena beroperasi pada sinyal cahaya. Kelas sakelar yang berbeda mengubah sinyal optik menjadi bentuk elektronik yang dapat dialihkan secara elektronik; sinyal elektronik yang dihasilkan kemudian dimasukkan ke dalam pemancar optik untuk menghasilkan sinyal optik baru. Ini disebut sakelar opto-elektro-optik.

Seiring kemajuan teknologi, jaringan optik perlu mengubah sinyal dari satu panjang gelombang ke panjang gelombang lainnya. Ini dapat dilakukan sekarang dengan konverter panjang gelombang opto-elektro-optik yang mengubah sinyal optik input menjadi bentuk elektronik untuk menggerakkan pemancar pada panjang gelombang kedua. Konverter panjang gelombang semua optik telah didemonstrasikan di laboratorium, tetapi belum digunakan dalam sistem praktis. Sumber laser yang dapat disetel ke berbagai panjang gelombang juga akan dibutuhkan; beberapa jenis telah didemonstrasikan, dan beberapa dalam produksi komersial.

bersembunyi

Teknologi Aktual

Kategori

Tidak Dikategorikan

Teknologi

Bioteknologi

Kebijakan Teknologi

Perubahan Iklim

Manusia Dan Teknologi

Bukit Silikon

Komputasi

Majalah Berita Mit

Kecerdasan Buatan

Ruang Angkasa

Kota Pintar

Blockchain

Cerita Fitur

Profil Alumni

Koneksi Alumni

Fitur Berita Mit

1865

Pandangan Ku

77 Jalan Massal

Temui Penulisnya

Profil Dalam Kemurahan Hati

Terlihat Di Kampus

Surat Alumni

Berita

Pemilu 2020

Dengan Indeks

Di Bawah Kubah

Pemadam Kebakaran

Cerita Tak Terbatas

Proyek Teknologi Pandemi

Dari Presiden

Sampul Cerita

Galeri Foto

Direkomendasikan