Showing posts with label Komunikasi Optik. Show all posts
Showing posts with label Komunikasi Optik. Show all posts


Course : Optical Fiber Communications (OFC)
Lecturer : Prof. Gerd Keiser
Reference Book:
1. Gerd Keiser, Optical Fiber Communications, McGraw-Hill: 4th International ed., 2010
2. B. E. A. Saleh and M. C. Teich, Fundamental of Photonics, Wiley: 2nd  ed., 2007
3. J. Hecht, Understanding Fiber Optics, Prentice Hall: 5th ed., 2005




Mengubah satuan eV berguna untuk beberapa aplikasi opto-elektronik.
Misalnya saja begini. Berapa panjang gelombang cahaya untuk sebuah foton dengan energi sebesar 3.2eV ?

Maka cara cepat untuk menghitung panjang gelombangnya.
(1) E = hf

(2) c = λf

E = hc/λ  -->  λ = hc/E   (dimana hc/e = 1240*10^-9 V*m = 1240 V*nm)



λ (nm) = 1240/E(eV)

λ = 1240/3.2 = 387.5nm




Mudah-mudahan bermanfaat.

Para peneliti pada Universitas California, Berkeley, telah memperoleh suatu tonggak sejarah dalam fisika laser dengan menciptakan laser semikonduktor terkecil di dunia dan sanggup menghasilkan cahaya yang dapat terlihat di ruang angkasa dari pada suatu molekul protein tunggal.

Terobosan ini, yang dijelaskan lebih lanjut pada publikasi online jurnal Nature pada tanggal 30 Agustus, membuat dasar baru dalam bidang optik. Tim UC Berkeley tidak hanya saja berhasil menekan cahaya pada suatu rung yang sempit, tetapi juga menemukan cara baru menjaga energi cahaya tersebut dari menghamburnya saat bergerak, dengan demikian memperoleh aksi laser tersebut.

“Pekerjaan ini memecahkan dugaan tradisional tentang batasan laser, dan membuat keuntungan besar terhadap aplikasi dalam biomedikal, bidang komunikasi dan komputer,” kata Xiang Zhang, profesor teknik mesin dan direktur Nanoscale Science and Engineering Center di UC Berkeley, yang didanai oleh National Science Foundation (NSF), dan kepala tim penelitian dibalik pekerjaan ini.

Pencapaian ini mampu membantu mengembangkan suatu inovasi seperti nanolaser yang dapat menyelidiki, memanupulasi dan mengkarateristikkan molekul – molekul DNA; komunikasi berbasis optik beberapa kali lebih cepat dari pada teknologi sekarang ini; dan komputer optikal dimana cahaya menggantikan rangkaian elektronik menyesuaikan dengan kecepatan lompatan dan tenaga pemrosesan.

Sementara hal ini secara tradisional dapat diterima bahwasannya suatu gelombang elektromagnetis – meliputi sinar laser – tidak dapat terfokus melampaui ukuran dari setengahnya panjang gelombang ini, tim peneliti di seluruh dunia telah menemukan suatu cara untuk mengkompres cahaya dibawah lusinan nanometer dengan menyatukannya pada elektron – elektron yang mana secara kolektif bergerak kesana kemari pada permukaan metal. Interaksi antara cahay dan electron – electron yang bergerak dikenal dengan surface plasmons.

Para ilmuwan telah berlomba – lomba untuk membangun laser surface plasmon yang dapat bertahan dan menggunakan eksitasi optikal yang teramat kecil tersebut. Bagaimanapun, sifat resistansi However, pada metal menyebabkan surface plasmons tersebut berhamburan hampir sesegera mungkin setelah dihasilkan dan memiliki suatu tantangan kritis dalam memperoleh penambah dari medan elektromagnetis yang diperlukan untuk melaserkannya.

Zhang dan tim penelitinya mengambil pendekatan baru untuk membendung hilangnya energyi cahaya dengan memasangkan cadmium sulfide nanowire – 1.000 kali lebih kecil dari pada rambut manusia – dengan suatu permukaan perak yang dipisahkan oleh gap pembatas yang hanya 5 nanometer, ukuran dari suatu molekul protein tunggal. Pada struktur ini, daerah gap tersebut menyimpan cahaya didalam suatu area yang 20 kali lebih kecil dari pada panjang gelombangnya. Karena energi cahaya sebagian besar disimpan pada gap non-metalik yang kecil maka kehilangannya dapat secara signifikan dapat ditekan.

Dengan akhir kehilangan dibawah pengawasan hingga keunikannya ini, desain “hybrid”, para peneliti kemudian dapat bekerja pada pengampifikasian cahaya.

“Saat anda bekerja pada suatu skala yang kecil, anda tidak memiliki banyak ruang untuk bermain – main,” kata Rupert Oulton, rekanan peneliti di laboratorium Zhang yang pertama kali menteorikan pendekatan ini tahun lalu dan pemimpin penulis studi ini. “Dalam desain kami, nanowire berperan sebagai kedua mekanisme pembatasan dan suatu amplifier. Ini membutuhkan kerja ganda.”

Menjebak dan mendukung cahaya dalam ruang yang sempit menciptakan suatu keadaan ekstrem yang mana interaksi cahaya dan bahannya sangatlah kuat diubah, penjelasan penulis studi ini. Suatu kenaikkan dalam tingkat emisi cahaya yang spontan merupakan tanda penunjuk dari interaksi berubah ini; dalam studi ini, para peniliti memperkirakan kenaikan enam kali lipat pada tingkat emisi cahaya yang spontan pada ukuran gap 5 nanometer.

Baru – baru ini, para peneliti dari Universitas Norfolk State melaporkan bahwa aksi pelaseran bidang emas pada suatu celupan yang terisi, semacam kerangka kaca yang terbenam pada suatu larutan. Celupan ganda pada bidang emas dapat menghasilkan surface plasmons saat terekspos cahaya.

Para peneliti UC Berkeley menggunakan bahan semikonduktor dan teknologi fabrikasi yang umumnya dipergunakan pada pabrikan elektronik modern. Dengan rekayasa hybrid surface plasmons dalam gap tersebut antara semikonduktor dan metal, mereka mampu untuk menahan cukup lama kuatnya cahaya yang terbatas dimana osilasinya distabilkan kedalam keadaan koheren yang merupakan kunci penting dari karakteristik suatu laser.

“Apa yang menggembirakan khususnya tentang laser plasmonic yang kita demonstrasikan disini adalah bahwa mereka solid dan sangat kompatibel dengan pabrikasi semikonduktor, sehinggan mereka mampu dipompa secara elektrik dan secara penuh terintegrasi pada skala chip,” kata Volker Sorger, seorang mahasiswa Ph.D. student dilaboratorium Zhang pimpinan penulis studi ini.

“Laser plasmon mewakili golongan penggiat dari sumber – sumber cahaya koheren yang mampu pada pembatasan sangat kecil secara ekstrim,” kata Zhang. “Pekerjaan ini dapat menjembatani dunia elektronik dan optic pada panjang skala molekuar sesungguhnya

Para ilmuwan pada akhirnya berharap menyusutkan cahaya pada ukuran panjang gelombang electron, yang mana sekitar nanometer, atau sepermilyar meter, sehingga keduanya dapat bekerja bersama – sama pada kedudukan sejajar.

“Keuntungan optic – optic pada bidang elektronik sangatlah banyak,” tambah Thomas Zentgraf, seorang mahasiswa post-doctoral di laboratorium Zhang dan pimpinan penulis lain dari makalah Nature. “Suatu contoh, peralatan akan lebih bertenaga dan efisien pada waktu bersamaan mereka memberikan kenaikan kecepatan atau bandwidth.”

Sumber :

* http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/kimia_fisika/laser-semikonduktor-terkecil-di-dunia/


Sebelum mengetahui tentang photon detector,  lebih baik baca artikel berikut ini. Photon detector sebenarnya merupakan bagian dari photodetektor yang telah dikenal selama ini. Gambar photon detectornya dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Photon Detector

Berdasarkan tipenya, photodetektor dapat dibagi menjadi 2(dua): (1) Thermal detector ;(2) Photon detector. Thermal detector mendeteksi cahaya dengan memanfaatkan kenaikan suhu ketika energi cahaya diserap oleh permukaannya. Dengan prinsip kerja tersebut, divais ini biasanya digunakan untuk detector cahaya dengan panjang gelombang far-infrared.

Sedangkan photon detector mendeteksi cahaya berdasarkan pada prinsip quantum photoelectric effect. Prinsip  quantum photoelectric effect yaitu photon meng-eksitasi carrier sehingga menghasilkan photocurrent. Photoelectric effect didasarkan pada energi photon hv, dengan mengacu pada panjang gelombang λ yang berkaitan dengan energi transisi ∆E.

                                                    

Untuk membuat photon dapat meng-eksitasi carrier, energi photon harus lebih besar dari energi transisi (hv > ∆E).

Pada divais semikonduktor, energi transisi ∆E merupakan gap energi dari semikonduktor. Sehingga untuk memanipulasi photodetektor tersebut dapat dilakukan dengan memanipulasi energi gap dari semikonduktor: dengan memilih material semikonduktor dengan energi gap tertentu.

 


Ketertarikan terhadap modulator optik yang memiliki performa yang tinggi telah dimulai sejak 1990. Ketertarikan ini dikarenakan kebutuhan yang besar terhadap modulator ini untuk sistem komunikasi. Sebagai contoh yaitu dalam merancang sistem telekomunikasi yang murah di dalam ruangan (indoor), maka dibutuhkan sebuah instalasi Multi Mode Fiber (MMF). Sistem MMF ini membutuhkan sebuah modulator optik dengan panjang gelombang 850 nm untuk indoor gigabit ethernet sistem [1].

Secara umum, terdapat empat jenis modulator optik. Modulator tersebut yaitu : (1) electro-optics, (2) acousto-optics, (3) magneto-optics, dan (4) electro-absorption [2]. Electro-Absorption Modulator (EAM) merupakan modulator yang memiliki banyak keunggulan dibandingkan dengan modulator lainnya. EAM memiliki keunggulan yaitu : modulasi berkecepatan tinggi, pengaturan dengan tegangan rendah, extinction ratio yang tinggi, dan mudah diintegrasikan dengan device lainnya.

Electro-Absorption Modulator (EAM) bekerja menggunakan prinsip dasar efek electroabsorption yaitu perubahan koefisien absorpsi berdasarkan pada perubahan medan listrik. Pada bulk semiknduktor, absorpsi disebabkan oleh bergeraknya elektron ke energi yang lebih rendah seiring dengan bertambahnya medan listrik yang disebabkan oleh kombinasi dari absorpsi band-to-band dan proses tunneling (Franz-Keldysh effect) [3].

Sedangkan pada quantum well (QW), transisi energi antara elektron dan hole yang terperangkap (confined) pada energi level berkurang ketika terdapat medan listrik yang diberikan pada growth direction (Quantum Confined Stark Effect, QCSE) [3]. Efek ini diilustrasikan pada Gambar-1.

 


Gambar-1. Quantum well band edges, quantum levels, dan elektron dengan fungsi gelombang (kanan) dan tanpa fungsi gelombang (kiri) yang diberikan medan listrik F (E g-bulk band gap, E ph-transition energy) [3].


Pada stark effect, ketika medan listrik bertambah, overlap dari fungsi gelombang (wavefunction) elektron dan hole berkurang seiring dengan berkurngnya kekuatan absorpsi pada energi transisi. Ketebalan dari quantum well memberikan keuntungan tersendiri untuk sensitifitas medan yang tinggi (efisiensi modulasi yang tinggi) dimana semakin tipis quantum wellnya akan memberikan absropsi yang lebih besar.

Penguatan absorbsi pada quantum well tersebut dikarenakan formasi dari pasangan elektron-hole (excitons) pada quantum well. Dibandingkan dengan bulk material, modulator tipe quantum well QCSE memiliki effisiensi modulasi yang tinggi (drive voltage yang rendah), namun, modulator ini memiliki optikal bandwidth yang tidak terlalu lebar. 

Untuk penjelasan lebih lanjut, tunggu postingan selanjutnya ya.. Oia, kalau ada yang mau komentar untuk postingan ini agar lebih bagus bisa ditulis dibawah.


DAFTAR REFERENSI

[1] C. Lethien, J-P. Vilcot, D. Decoster, ”850 nm Transmission Type ElectroAbsorption Modulator on SiO2 subtrate,” Abs. 227, 205th Meeting, © 2004 The Electrochemical Society, Inc.

[2]  B.E.A. Saleh and M.C. Teich, “Fundamentals of photonics,” John Wiley & Sons,Inc., ISBN 0-471-83965-5, 1991.

[3] J. Piprek, Y.-J. Chiu, S.-Z. Zhang, J. E. Bowers, C. Prott, and H. Hillmer, “High-Efficiency MQW Electroabsorption Modulators,” Electrochemical society proceedings, vol. 2002-4, pp.141-149.



Mungkin masih banyak yang belum mengetahui tentang Waveguide Optic. Padahal  sudah cukup banyak aplikasi yang memanfaatkan struktur Waveguide Optic, seperti kabel serat optik, Electroabsorbtion Modulation (EAM), dll.

Secara harfiah, makna dari Waveguide Optic (Pandu Gelombang Optik) adalah struktur fisik yang memandu gelombang elektromagnetik dalam spektrum optik. Berikut Gambar contoh Waveguide Optic yang berupa Electroabsorbtion Modulation (EAM).


Gambar-1. Contoh Waveguide Optic


Waveguides optic dapat diklasifikasikan menurut geometri (planar, strip, atau fiber waveguides), mode struktur (single-mode, multi-mode), distribusi indeks bias (step-indeks atau gradien indeks) dan material (kaca, polimer, semikonduktor).

Untuk penjelasan lebih lanjut, tunggu postingan selanjutnya ya.. Oia, kalau ada yang mau komentar (baca : komentarnya yang membangun ya..) untuk postingan-postingan saya, silahkan tulis dibawah.


Semakin banyaknya kebutuhan terhadap bandwith yang disebabkan oleh pesatnya perkembangan dari kebutuhan akan trafik data, khususnya pada Internet Protocol (IP). Beberapa perusahan provider melaporkan bahwa kebutuhan akan bandwith berkembang menjadi dua kali lipat untuk tiap 6 hingga 9 bulan. Hal ini merupakan akibat dari pertumbuhan pada tragic internet yang mencapai 300% tiap tahunnya, sedangkan pertumbuhan dari trafik pada servis suara berkisar pada 13% seperti pada gambar.



Untuk menangani masalah permintaan bandwith tersebut, maka yang harus dilakukan adalah meningkatkan kapasitas transmisi. Dalam meningkatkan kapasitas transmisi, perusahaan harus dapat mengatur keputusannya dengan memikirkan biaya yang dibutuhkan juga.

Untuk meningkatkan kapasitas, perusahaan carier memiliki 2 pilihan:
1. Memasang fiber baru
2. Meningkatkan keefektifan dari fiber yang sudah ada


Memasang fiber baru merupakan cara tradisional bagi perusahaan carier dalam mengembangkan jaringan mereka. Namun dengan menyebarkan fiber baru, maka biaya yang dibutuhkan akan besar. Hal ini diperkirakan akan menghabiskan sebanyak $70,000 per mil, yang kebanyakan dihabiskan pada biaya perizinan dan konstruksi dibanding biaya fiber itu sendiri.

Meningkatkan keefektifan dari fiber yang sudah ada dapat dilakukan dalam 2 cara:

· Meningkatkan bit rate dari sistem yang sudah ada
· Meningkatkan jumlah panjang gelombang dalam fiber

Untuk meningkatkan bit rate dari system yang sudah ada, dapat dilakukan dengan menggunakan multiplexing Time Division Multiplexing. Dengan TDM, data dapat ditransmisikan pada kecepatan 2.5 Gbps (OC-48) dan meningkat menjadi 10 Gbps (OC-192); pada perkembangan sekarang mencapai 40 Gbps (OC-768). Namun, komponen elektrik yang dibutuhkan untuk mencapainya sangat kompleks dan membutuhkan biaya yang besar, baik dalam pembuatan maupun pemeliharaan. Selain itu terdapat masalah teknis yang signifikan yang dapat membuat kemampuan TDM ini menjadi terbatas. Daya transmisi yang lebih besar yang dibutuhkan jika ingin mendapatkan bit rate yang lebih besar juga dapat mengakibatkan efek nonlinear yang dapat mempengaruhi kualitas dari bentuk gelombang. Lalu, mode polarisasi dispersi, efek lain yang membatasi jarak sebuah gelombang cahaya untuk dapat berjalan tanpa degradasi, juga merupakan masalah pada TDM.

Untuk meningkatkan jumlah panjang gelombang dalam fiber dapat dilakukan dengan multiplexing dengan menggunakan wavelength division multiplexing (WDM). Dengan cara ini, beberapa panjang gelombang dikombinasikan di dalam satu fiber. Dengan WDM beberapa panjang gelombang, atau cahaya warna, dapat dimultiplex dalam satu fiber dengan kecepatan antara 2.5 hingga 40 Gbps untuk tiap fiber. Tanpa harus memasang fiber baru, kapasitas dari fiber dapat ditingkatkan dengan factor 16 atau 32. Batas spesifik dari teknologi ini masih belum diketahui.

Deteksi optik adalah fungsi dari bagian penerima dalam sistem komunikasi optik. Sebuah detektor optik atau photodetector adalah kebalikan dari apa yang dikerjakan oleh bagian pengirim, yaitu sumber optik. Sumber optik biasanya mengkonversikan sinyal optik input menjadi keluaran berupa arus. Detektor optik biasanya adalah photodiode yang merupakan divais photoelectric. Rentang nilai dari panjang gelombang yang dideteksi termasuk UV, infra red, cahaya tampak, dll., adalah dari 0.005 s/d 4,000 μm.

Pertama kali yang mesti diperhatikan dalam memilih detektor cahaya yang akan digunakan adalah menspesifikasikan parameter-parameter sistem yang ada, dalam hal ini parameter yang umum digunakan adalah responsivitas, gain, laju bit dan jarak transmisinya.

Setelah itu, langkah berikutnya adalah memilih modulasi yang akan digunakan, apakah menggunakan modulasi digital ataukah modulasi analog. Hal ini dibedakan mengingat parameter power budget dalah modulasi digital dan modulasi analog berbeda. Pada modulasi digital yang digunakan adalah nilai BER (Bit Error Rate) sedangkan pada modulasi analog yang digunakan adalah SNR (Signal to Noise Ratio). SNR menunjukkan seberapa kuat sinyal dibandingkan dengan deraunya, sedangkan BER menyatakan rasio dari banyaknya bit error dalam pengkodean terhadap total bit yang diterima.

Selanjutnya adalah memilih detektor apa yang akan digunakan, apakah APD atau PIN detektor, hal ini tergantung dari dari perhitungan parameter-parameter di awal. Perhitungan parameter sensitivitas merupakan langkah yang harus dikerjakan setelah pemilihan detektor selesai. Besarnya nilai sensitivitas diukur dengan responsivitas R (A/W), yaitu arus keluaran yang dihasilkan per unit daya yang dihasilkan. Dapat dituliskan :

R= I0/P0 = eη/hf

atau

R= eη λ/ hc = η λ/1.24

Sesudah perhitungan sensitivitas selesai, maka hal berikutnya adalah memeriksa apakah sinyal sudah dapat dikirimkan, jika sudah siap maka langkah terakhir adalah seleksi komponen. Apabila sinyal belum siap, maka sesuai dengan diagram alir di atas, kita dapat menganalisis dan memeriksa kembali bagian mana dari perancangan yang belum sesuai dengan sinyal yang dikirim. Untuk kemudian diubah sesuai dengan kebutuhannya.


Sebelumnya, telah dibahas tentang perencanaan sistem komunikasi serat optik dimana terdapat salah satu komponen detektor pada diagram tersebut.

Sebenarnya apa sih detektor dalam serat optik itu?

Detektor cahaya adalah alat yang menerima cahaya kemudian merubah variasi-variasi daya optik menjadi variasi arus listrik. Untuk lebih jelasnya lihat gambar di atas.

Persyaratan suatu alat untuk menjadi detektor cahaya pada sistem komunikasi serat optik yaitu :

  1. Respon atau sensitifitas yg tinggi terhadap rentang panjang gelombang yg digunakan oleh sumber gelombang
  2. Waktu tanggapan yang pendek
  3. Noise kecil
  4. memiliki bandwith yg cukup lebar
  5. Tidak sensitif terhadap perubahan suhu
  6. Cocok ukurannya dengan dimensi fisik serat optik atau dengan kata lain ukurannya kecil
  7. Memiliki masa hidup yg lama
  8. Ekonomis

Dari berbagai macam photodetector yg berbasis semikonduktor, maka yg paling banyak digunakan dalam sistem komunikasi serat optik adalah photodiode.

Photodiode digunakan karena karakteristiknya yaitu ukurannya kecil, sensitifitasnya tinggi, dan kecepatan respon terhadap waktu yg tinggi.

udah dulu ah.. nanti lain waktu akan dijelaskan lagi.. minimal dalam waktu satu minggu bakal ada deh lanjuttannya..

Kalau pada pembahasan sebelumnya pembahasan tentang sejarah (sejarah 1 dan sejarah 2) melulu, maka kali ini akan dibahas bagaimana sih tahap-tahap untuk merencanakan sistem komunikasi serat optik. Dalam pembuatan sistem komunikasi serat optik, maka harus diperhatikan diagram alir perencanaan sistem komunikasi serat optik tersebut (yang gam bar diata itu loh..)

Sampai sini dulu aja yah kasih taunya, nanti akan dilanjutkan lain waktu. Insyaallah pembahasan berikutnya tentang penjelasan detektor dan kawan-kawannya.

Sumber:

NS, Rochmah. Perencanaan Komunikasi Optik. Departemen Teknik Elektro Universitas Indonesia. 2007.

Kalau Sebelumnya berbicara tentang awal mula komunikasi yang menggunakan optik, maka kali ini akan dibahas mengenai sejarah atau perjalanan panjang dari perkembangan serat optik dari zaman Albert Einstein sampai zaman Tomy Eit’stein,,Hahaha..

Berikut Time line dari waktu kewaktu perkembangan serat optik:

1917 Theory of stimulated emission

Albert Einstein mengajukan sebuah teori tentang emisi terstimulasi. Teori yang diajukan oleh Einstein ini yaitu jika ada atom dalam tingkatan energi tinggi distimulasikan (dirangsang) oleh sebuah foton dari panjang gelombang yang tertentu yang bernilai tepat, foton lain dengan panjang gelombang dan arah rambat yang sama akan tercipta. Stimulasi emisi akan menjadi dasar untuk penelitian foton dalam memanfaatkan energi cahaya. 

1954 "Maser" developed

Charles Townes, James Gordon, dan Herbert Zeiger di Columbia University mengembangkankan "maser" yaitu microwave amplification by stimulated emission of radiation, dimana molekul dari gas amonia memperkuat dan menghasilkan gelombang. Pekerjaan ini menghabiskan waktu tiga tahun sejak ide Townes pada tahun 1951 untuk mengambil manfaat dari osilasi frekuensi tinggi molekular untuk membangkitkan gelombang dengan penjang gelombang pendek pada gelombang radio.

1958 Pengenalan Konsep Laser

Townes dan ahli fisika Arthur Schawlow mempublikasikan paper yang menunjukan bahwa maser dapat dibuat untuk dioperasikan pada daerah infra merah dan optik. Paper ini menjelaskan tentang konsep laser (light amplification by stimulated emission of radiation). 

1960 ditemukannya Continuously operating helium-neon gas laser

Laboratorium Riset Bell dan Ali Javan serta koleganya William Bennett, Jr., dan Donald Herriott menemukan sebuah continuously operating helium-neon gas laser.

1960 Ditemukannya Operable laser

Theodore Maiman, seorang fisikawan dan insinyur elektro di Hughes Research Laboratories, menemukan operable laser dengan menggunakan sebuah kristal batu rubi sintesis sebagai medium.

1961 Glass fiber demonstration

Peneliti industri Elias Snitzer dan Will Hicks mendemontrasikan sinar laser yang diarahkan melalui serat gelas yang tipis. Inti serat gelas tersebut cukup kecil yang membuat cahaya hanya dapat melewati satu bagian saja tetapi banyak ilmuwan menyatakan bahwa serat tidak cocok untuk komunikasi karena rugi rugi cahaya yang terjadi karena melewati jarak yang sangat jauh.

1961 Penggunaan ruby laser untuk keperluan medis

Penggunaan laser yang dihasilkan dari batu Rubi yang pertama, Charles Campbell dari Institute of Ophthalmology at Columbia- Presbyterian Medical Center dan Charles Koester of the American Optical Corporation menggunakan prototipe ruby laser photocoagulator untuk menghancurkan tumor pada retina pasien.

1962 Pengembangan Gallium arsenide laser

Tiga group riset terkenal yaitu General Electric, IBM, dan MIT’s Lincoln Laboratory secara simultan mengembangkan gallium arsenide laser yang mengkonversikan energi listrk secara langsung ke dalam cahaya infra merah dan perkembangan selanjutnya digunakan untuk pengembangan CD dan DVD player serta penggunaan laser printer.

1963 Heterostructures

Ahli fisika Herbert Kroemer mengajukan ide yaitu heterostructures, kombinasi dari lebih dari satu semikonduktor dalam layer-layer untuk mengurangi kebutuhan energi untuk laser dan membantu untuk dapat bekerja lebih efisien. Heterostructures ini nantinya akan digunakan pada telepon seluler dan peralatan elektronik lainnya.

1966 kertas Landmark pada optical fiber

Charles Kao dan George Hockham yang melakukan penelitian di Standard Telecommunications Laboratories Inggris mempublikasikan landmark paper yang mendemontrasikan bahwa fiber optik dapat mentransmisikan sinar laser yang sangat sedikit rugi-ruginya jika gelas yang digunakan sangat murni. Dengan penemuan ini kemudian para peneliti lebih fokus pada bagaimana cara memurnikan bahan gelas.

1970 Fiber Optik yang memenuhi standar kemurnian.

Ilmuwan Corning Glass Works yaitu Donald Keck, Peter Schultz, dan Robert Maurer melaporkan penemuan fiber optik yang memenuhi standar yang telah ditentukan oleh Kao dan Hockham. Gelas yang paling murni yang dibuat terdiri atas gabungan silika dalam tahap uap dan mampu mengurangi rugi-rugi cahaya kurang dari 20 decibels per kilometer. Pada 1972 tim ini menemukan gelas dengan rugi-rugi cahaya hanya 4 decibels per kilometer. Juga pada tahun 1970, Morton Panish dan Izuo Hayashi dari Bell Laboratories dengan tim Ioffe Physical Institute di Leningrad, mendemontrasikan semiconductor laser yang dapat dioperasikan pada temperatur ruang. Kedua penemuan tersebut merupakan terobosan dalam komersialisasi penggunaan fiber optik.

1973 Proses Chemical vapor deposition

John MacChesney dan Paul O. Connor pada Bell Laboratories mengembangkan proses chemical vapor deposition process yang memanaskan uap kimia dan oksigen ke bentuk ultratransparent glass yang dapat diproduksi masal ke dalam fiber optik yang mempunyai rugi-rugi sangat kecil.

1975 Komersialisasi Pertama dari semiconductor laser

Insinyur pada Laser Diode Labs mengembangkan semiconductor laser komersial pertama yang dapat dioperasikan pada suhu kamar.

1977 Perusahaan telepon menguji coba penggunaan fiber optic

Perusahaan telepon memulai penggunaan fiber optik yang membawa lalu lintas telepon. GTE membuka jalur antara Long Beach dan Artesia, California, yang menggunakan transmisi light-emitting diode. Bell Labs mendirikan sambungan yang sama pada sistem telepon di Chicago dengan jarak 1,5 mil di bawah tanah yang menghubungkan 2 switching station.

1980 Sambungan Fiber-optic telah ada di Kota kota besar di Amerika

AT&T mengumumkan akan menginstal fiber-optic yang menghubungkan Boston dan Washington D.C., kemudian dua tahun kemudian MCI mengumumkan untuk melakukan hal yang sama. 

1987 "Doped" fiber amplifiers

David Payne di University of Southampton memperkenalkan fiber amplifiers yang dikotori oleh elemen erbium. optical amplifiers abru ini mampu menaikan sinyal cahaya tanpa harus mengkonversikan terlebih dahulu ke dalam energi listrik.

1988 Kabel Pertama Transatlantic Fiber-Optic

Kabel Translantic yang pertama menggunakan fiber glass yang sangat transparan sehingga repeater hanya dibutuhkanb ketika sudah mencapai 40 mil. 

1991 Optical Amplifiers

Emmanuel Desurvire di Bell Laboratories serta David Payne dan P. J. Mears dari University of Southampton mendemontrasikan optical amplifiers yang terintegrasi dengan kabel fiber optic tersebut. Keuntungannya adalah dapat membawa informasi 100 kali lebih cepat dari pada kabel electronic amplifier.

1996 optic fiber cable yang menggunakan optical amplifiers ditaruh di samudera pasifik

TPC-5, sebuah optic fiber merupakan fiber optic pertama yang menggunakan optical amplifiers. Kabel ini melewati samudera pasifik mulai dari San Luis Obispo, California, ke Guam, Hawaii, dan Miyazaki, Japan, dan kembali ke Oregon coast dan mampu untuk menangani 320,000 panggilan telepon.

1997 Fiber Optic menghubungkan seluruh dunia

Fiber Optic Link Around the Globe (FLAG) menjadi jaringan abel terpanjang di seluruh dunia yang menyediakan infrastruktur untuk generasi internet terbaru.

Dari penjelasan yg panjang di atas, dapat dilihat bahwa teknologi serat optik selalu berhadapan dengan masalah bagaimana caranya agar lebih banyak informasi yang dapat dibawa, lebih cepat dan lebih jauh penyampaiannya dengan tingkat kesalahan yang sekecil-kecilnya. Informasi yang dibawa berupa sinyal digital, digunakan besaran kapasitas transmisi diukur dalam 1 Gb.km/s yang artinya 1 milyar bit dapat disampaikan tiap detik melalui jarak 1 km.

Setelah panjang lebar tentang sejarah serat optik, insyaallah akan dilanjutkan dengan penulisan tentang bagaimana sih pembuatan/perencanaan sistem komunikasi serat optik. Tunggu tanggal mainnya...

Jika bicara tentang sejarah komunikasi optik, maka siapa yg tak kenal dengan gambar disamping. Hehehe.. memang tidak ada kenal dengan gambar disamping jika tidak membaca tulisan dibawah gambarnya, yg tertulis nama Alexander Graham Bell.

Kenapa sih si ’Alexander Graham Bell’ ini emangnya?

Wah, kalau belum pada tau, bapak yg satu ini pada tahun 1880 (lama banget kan..) telah menemukan yang namanya photo-phone.

Alat
photo-phone, penemuan bapak yg satu ini, menggunakan cahaya matahari yang dipantulkan dari sebuah cermin suara-termodulasi tipis untuk membawa percakapan. Pada bagian penerima cahaya matahari yang termodulasi akan mengenai sebuah foto-kondukting sel-selenium, yang merubahnya menjadi arus listrik. Kemudian sebuah penerima telepon dibuat untuk melengkapi sistem tersebut.

Walaupun begitu, Photophone tidak pernah mencapai sukses komersial, walaupun sistem tersebut bekerja cukup baik.