KOMBINASI YANG UNIK ANTARA SERAT OPTIK DAN CAHAYA

Kombinasi yang unik antara Serat Optik dan Cahaya

Sudah banyak diketahui bahwa suatu sinar cahaya merambat secara lurus. (Sebenarnya cahaya tidak merambat sangat lurus, jika cahaya yang disinari dekat dengan sumber cahaya, dapat dilihat cahaya berbentuk spheris (agak melengkung), tetapi jika cahaya yang disinari jauh dari sumber cahaya, dapat dilihat dan didekati dengan berbentuk lurus atau datar). Tetapi John Tyndall, seorang fisikawan Irlandia, menampilkan sebuah eksperimen dihadapan publik dengan eksperimen yang sederhana, Tyndall mengisi sebuah tong dengan air dan menyinari air di dalam tong dengan cahaya. Tong air tesebut di bobol atau dibolongkan di kedua sisi yang berlawanan, satu sisi disinari dengan cahaya, sisi yang lain disumbat atau dipasang keran air. dapat dilihat ilustrasikan dengan gambar berikut :

ketika keran dibuka dan air mengalir keluar dari keran, cahaya tidak merambat lurus, melainkan mengikuti aliran air dan memancarkan cahaya bersama dengan air yang mengalir dan berbentuk melengkung. Tyndall telah menemukan cara untuk “membimbing” perambatan cahaya.
Cara yang digunakan Tyndall dengan prinsip Serat optik sejalan dan sama, dengan syarat yang juga sama, ada sumber cahaya dan adanya medium perambatan dari bahan yang jernih. Dalam percobaan Tyndall menggunakan air, dan memiliki kesamaan dengan menggunakan serat optik dengan bahan kaca atau plastik. Dengan menggunakan cara Tyndall, cahaya dapat di “bimbing” untuk merambat melalui jalur yang berliku-liku dan memutar.
======== Kesimpulan : Prinsip Tyndall digunakan pada penggunaan Serat Optik=======
Alexander Graham Bell melakukan eksperimen tentang penggunaan cahaya untuk transmisi suara yang disebut Fotofon. Eksperimen Graham Bell, menggunakan sebuah tabung yang dipasangi sebuah cermin yang dapat bergerak luwes (ke banyak arah) pada salah satu ujung tabung yang terbuka dan suaranya menyebabkan cermin tadi bergetar, yang suatu saat pergerakan cermin mengakibatkan perubahan pantulan cahaya yang mengenai cermin. pemantulan cahaya yang berubah-ubah dapat mengakibatkan modulasi cahaya dan diterima oleh sebuah sel foto-elektrik (photocell) yang ditempatkan jauh (sekitar 200 m) dari tabung, Suara yang dihasilkan di ujung pendengar tidak jernih, setidaknya masih dapat di mengerti. Diilustrasikan pada gambar :

Hasil awal yang belum menggembirakan, Rugi-rugi daya yang terjadi pada cahaya besar, jika dihitung secara eksperimen, didapatkan setiap jarak 3 meter, sinyal cahaya berkurang setengahnya (1/2 nya). Bayangkan jika ingin mengirim sinyal suara dengan jarak 60 m diperlukan energi dari sinar cahaya sebesar 1/10^6. (waw, sepertinya tidak mungkin terjadi). Karena itu, digunakan bahan kaca atau silika yang sudah teruji di laboratorium dapat memberikan karakteristik rugi-rugi daya yang kecil saat menyalurkan sinyal suara. (awal yang baik, setelah dilakukan eksperimen di lab, rugi-rugi daya pada serat optik pertama setara dengan rugi-rugi kabel tembaga, setidaknya hampir sama).
Kaca atau Silika yang digunakan sangat jernih, seperti melihat kaca dirumah yang dibersihkan menggunakan porselin. bayangkan kaca bersih tadi sangat tipis (ukuran mikrometer), panjang (dalam km) dan berbentuk bundar seperti benang. bahan kaca silika ini, dapat digunakan untuk mentransmisikan atau menyalurkan sinyal cahaya ataupun sinyal suara, tetapi masih saja rugi-rugi daya masih terlalu besar untuk transmisi jarak jauh. Hal ini dapat diatasi, salah satunya dengan mengubah kilatan-kilatan cahaya pendek tanpa menggunakan alat penguatan (amplifier), jarak yang ditempuh bisa ratusan kilometer. (kira-kira 50x lebih baik dari kabel tembaga, siip ^_^).
Prinsipnya serat optik sederhana dengan menggunakan sinyal cahaya yang dibangkitkan oleh LASER atau sebuah LED (Light Emitting Diode). Kilatan cahaya disalurkan pada serat optik dan ditangkap oleh ujung penerima dan dikonversikan menjadi sinyal listrik (sebenarnya bisa ditangkap dengan sinyal cahaya juga, yang populer digunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah sinyal listrik, sehingga agar mudah diketahui di ubah ke sinyal listrik) dengan mengguakan sel Foto-Elektrik. Diilustrasikan pada gambar berikut :

==Kesimpulan: Prinsip Telepon Graham Bell dapat digunakan pada Serat optik untuk Telekomunikasi==
Sumber :
Diterjemahkan bebas dari buku “Fiber Optic Principle:Prinsip Dasar Serat Optik” oleh John Crisp dan Barry Elliot tahun 2002.