Pertama dilakukan oleh Bell Laboratories dan kemudian
diadopsi secara luas yang digunakan untuk memproduksi very low loss
gradded-index fiber. Uap partikel glass didapatkan dari reaksi antara bahan gas
logam halida dengan oxigen yang mengalir didalam silica pipe.
Kemudian partikel glass tersebut disimpan dan
dilakukan proses sintering oleh H2O2 burner (oxyhydrogen)
yang berjalan sepanjang silica pipe sehingga diperoleh clear glass layer
(sintered glass). Ketika ukuran/ ketebalan dari glass sudah sesuai dengan yang
diinginkan aliran uap partikel glass tadi dihentikan dan kemudian tabung (pipe)
dipanaskan sampai suhu yang tinggi sehingga dihasilkan solid rod preform.
Fiber yang dihasilkan dari preform MCVD akan
memiliki core yang terdiri dari vapor-deposited material dan cladding
yang terbuat dari original silica tube.
4. PCVD
(Plasma-activated Chemical Vapor Deposition)
Metode PCVD ditemukan oleh scientists at Philips
Research. PCVD mirip dengan MCVD pada proses pembentukan yang terjadi pada
silica tube. Nonisothermal plasma beroperasi pada tekanan yang rendah untuk
menginialisasi reaksi kimia. Silica tube berada pada temperatur 1000-1200oC
untuk mengurangi tekanan. Microwave resonator yang bekerja pada 2.45 GHz
berjalan sepanjang silica tube untuk menghasilkan plasma.
Proses pembuatan dengan teknik PCVD ini menghasilkan
dan menyimpan clear glass material secara langsung pada dinding tube tanpa
melalui soot formation, jadi tidak ada proses sintering didalamnya. Ketika
ketebalan/ diameter dari glass sudah sesuai dengan yang diinginkan tube
(tabung) berubah membentuk jadi preform
seperti yang terjadi pada MCVD.
2.2 Syarat Material Kabel Fiber Optik
•
Syarat
material yang bisa dibuat sebagai bahan penyusun kabel (fiber) optik:
–
Material
harus bisa dibuat panjang (long),
ramping (thin), dan serat yang fleksibel
–
Material
harus transparan pada panjang gelombang optik agar cahaya bisa terbimbing dalam
fiber secara efisien
–
Secara
fisik, material tersebut harus mampu memberikan perbedaan indek bias antara core
dan cladding
•
Material
yang memenuhi syarat tersebut adalah bahan kaca (glasses) dan plastik
•
Kebanyakan
fiber optik terbuat dari bahan kaca yang terdiri dari silica/ silicate (SiO2)
2.3 Berdasarkan Bahan Penyusunnya Serat Optik Dibagi
Menjadi
Lima
[a] Glass fibers
Glass fiber dibuat melalui reaksi fusi dari oksida logam,
sulfida, atau seleneida Ketika glass/ kaca dipanaskan dari suhu ruangan
kemudian dinaikan temperaturnya secara teratur maka glass
tersebut akan berubah wujud dari yang sangat padat kemudian meleleh
sampai dengan wujudnya yang sangat cair pada suhu yang sangat tinggi.
“Melting temperature” adalah
parameter penting yang digunakan dalam fabrikasi glass. Parameter tersebut
menyatakan rentang nilai temperature dimana glass/ kaca masih memiliki
wujud cukup cair (fluid enough/ melt) dan tidak terdapat
gelembung udara didalamnya.
Jenis optical glass yang memiliki tingkat
transparansi yang tinggi adalah fiber yang terbuat dari bahan oksida glass.
Oksida glass yang paling sering digunakan adalah silica (SiO2)
yang memiliki indeks bias 1,458 pada panjang gelombang 850 nm.
Untuk
membuat dua material yang memiliki perbedaan indeks bias kecil untuk core
dan cladding dapat dilakukan
dengan memberikan dopant yang bisa berasal dari bahan fluorine
atau variasi bahan oksida (B2O3, GeO2, P2O5)
yang ditambahkan kedalam silika (SiO2).
[b] Halide Glass Fibers
Fluoride glasses termasuk kedalam golongan gelas
halida dimana material anion nya adalah elemen dari golongan VIIA dari tabel
periodik unsur (F, Cl, Br, I). Material yang diteliti itu adalah heavy metal
fluoride glass yang menggunakan ZrF4 sebagai komponen utamanya.
Selain ZrF4 ada komponen lainnya yang dapat digunakan untuk membuat
Halide Glass Fiber yaitu BaF2,
LaF3, AlF3, NaF yang semua material itu diistilahkan
dengan ZBLAN (ZrF4, BaF2, LaF3, AlF3,
NaF).
Material ZBLAN tersebut membentuk bagian core dari
fiber, sedangkan untuk mendapatkan indek bias yang lebih rendah salah satu
bagian dari ZrF4 diganti dengan HaF4 sehingga menjadi
ZHBLAN yang digunakan sebagai cladding (kulit)
•
Keuntungan,
memiliki redaman yang rendah 0,01 – 0,001 dB/km
•
Kerugian,
dalam fabrikasi sulit untuk dibuat panjang karena:
–
Material
harus sangat murni untuk bisa mendapatkan low loss level
–
Fluoride
glass sangat mudah mengalami devitrification yang bisa menyebabkan efek scattering
losses
Unsur Pokok ZBLAN
[c] Active
Glass Fibers
Penambahan elemen yang sangat jarang di bumi yaitu
atom nomor 57-71 kedalam passive
glass sehingga menghasilkan material serat optik dengan spesifikasi yang
baru dan berbeda. Efek dari penambahan elemen tersebut adalah fiber bisa
memiliki sifat amplification, attenuation, atau phase
retardation ketika cahaya optik ditransmisikan kedalam fiber tersebut
Doping bisa ditambahkan kedalam silica atau halide
glasses. Dua
elemen yang sering digunakan sebagai doping adalah Erbium dan Neodymium à EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier) .
Konsentrasi dari elemen
doping tersebut adalah rendah (0,005 – 0,05 percent mol)
[d] Chalgenide
Glass Fibers
Terbuat dari unsur chalcogen (S, Se,
Te) dan elemen lainnya seperti P, I, Cl, Br,
Cd, Ba, Si, atau Tl.
Diantara banyak variasi
chalcogen glass As2S3 adalah salah satu material
yang sering digunakan .
Single mode fiber telah dibuat menggunakan As40S58Se2
dan As2S3 sebagai bahan penyusun core dan claddingnya,
redaman yang muncul sebesar 1 dB/m (cukup besar). Chalgenide glass memanfaatkan sifat nonlinearitas optik yang tinggi
untuk dimanfaatkan pada beberapa aplikasi lainnya seperti optical switch dan
fiber laser
[e] Plastic Optical Fibers
Menghasilkan fiber optik gradded index dengan bandwidth
yang tinggi. Core bisa dibuat dari PMMA (Poly
Methyl
MethacrylAte) atau PFP
(Per
Fluorinated Polymer).
Kelemahan:
·
Redaman
yang lebih besar dibandingkan dengan glass fiber,
·
Efektif
untuk komunikasi jarak pendek
·
characteristic
|
PMMA
|
PFP
|
Core diameter
|
0.4 mm
|
0.125-0.30 mm
|
Cladding
diameter
|
1.0 mm
|
0.25-0.60 mm
|
Numerical
aperture
|
0.25 mm
|
0.20 mm
|
Attenuation
|
150 dB/km at 650 nm
|
60-80 dB/km at 650-1300 nm
|
Bandwidth
|
2.5 Gb/s over 100m
|
2.5 Gb/s over 300m
|
2.3 Biaya
Operasional dan Pemeliharaan Jika Dibandingkan dengan wireless
Biaya pembangunan pada jalur
kedua tempat biasanya memerlukan biaya tambahan, untuk tiang pembangunan, jalur
untuk kedua sisi, dan penutupan konstruksi. Jika penutupan kabel fiber terletak
bersamaan dengan penyedia lainnya maka akan ada biaya tambahan. Wireless
juga memiliki biaya yang berulang, seperti pemasangan tower, atau peyewaan
tempat pada bangunan tinggi. Untuk mengatasi biaya ini, beberapa penyedia
layanan menciptakan perjanjian kreatif dengan pemilik gedung. Hal ini akan
mengurangi biaya sewa.
Dalam
hal biaya pemeliharaan, biaya yang dikeluarkan untuk pemeliharaan sambungan
fiber lebih mahal daripada sambungan wireless pada kedua titik yang sama.
Jaringan fiber rentan terhadap berbagai masalah fisik karena menggunakan
kabel fisik, dan sekali terjadi kesalahan , maka itu mungkin terjadi di
sepanjang rute kabel sejauh beberapa mil. Sedangkan wireless, tidak ada
infrastruktur fisik antara penyedia layanan dan konsumen, dan jika terjadi
kesalahan dapat terdeteksi pada bagian akhir atau yang lainnya.