Sistem Komunikasi Serat Optik (SKSO)
Berdasarkan penggunaannya maka SKSO dibagi
atas beberapa generasi yaitu :
v Generasi pertama (mulai
1975)
Sistem masih sederhana dan menjadi dasar bagi
sistem generasi berikutnya, terdiri dari : alat encoding : mengubah
input (misal suara) menjadi sinyal listrik transmitter : mengubah sinyal
listrik menjadi sinyal gelombang, berupa LED dengan panjang gelombang 0,87 mm.
serat silika : sebagai penghantar sinyal gelombang repeater : sebagai
penguat gelombang yang melemah di perjalanan receiver : mengubah sinyal
gelombang menjadi sinyal listrik, berupa fotodetektor alat decoding :
mengubah sinyal listrik menjadi output (misal suara) Repeater bekerja melalui
beberapa tahap, mula-mula ia mengubah sinyal gelombang yang sudah melemah menjadi
sinyal listrik, kemudian diperkuat dan diubah kembali menjadi sinyal gelombang.
Generasi pertama ini pada tahun 1978 dapat mencapai kapasitas transmisi sebesar
10 Gb.km/s.
v Generasi kedua (mulai
1981)
Untuk
mengurangi efek dispersi, ukuran teras serat diperkecil agar menjadi tipe mode
tunggal. Indeks bias kulit dibuat sedekat-dekatnya dengan indeks bias teras.
Dengan sendirinya transmitter juga diganti dengan diode laser, panjang
gelombang yang dipancarkannya 1,3 mm. Dengan modifikasi ini generasi kedua
mampu mencapai kapasitas transmisi 100 Gb.km/s, 10 kali lipat lebih besar
daripada generasi pertama.
v Generasi ketiga (mulai
1982)
Terjadi
penyempurnaan pembuatan serat silika dan pembuatan chip diode laser berpanjang
gelombang 1,55 mm. Kemurnian bahan silika ditingkatkan sehingga transparansinya
dapat dibuat untuk panjang gelombang sekitar 1,2 mm sampai 1,6 mm.
Penyempurnaan ini meningkatkan kapasitas transmisi menjadi beberapa ratus
Gb.km/s.
v Generasi keempat (mulai
1984)
Dimulainya
riset dan pengembangan sistem koheren, modulasinya yang dipakai bukan modulasi
intensitas melainkan modulasi frekuensi, sehingga sinyal yang sudah lemah
intensitasnya masih dapat dideteksi. Maka jarak yang dapat ditempuh, juga
kapasitas transmisinya, ikut membesar. Pada tahun 1984 kapasitasnya sudah dapat
menyamai kapasitas sistem deteksi langsung. Sayang, generasi ini terhambat
perkembangannya karena teknologi piranti sumber dan deteksi modulasi frekuensi
masih jauh tertinggal. Tetapi tidak dapat disangkal bahwa sistem koheren ini
punya potensi untuk maju pesat pada masa-masa yang akan datang.
v Generasi kelima (mulai
1989)]
Pada
generasi ini dikembangkan suatu penguat optik yang menggantikan fungsi repeater
pada generasi-generasi sebelumnya. Sebuah penguat optik terdiri dari sebuah
diode laser InGaAsP (panjang gelombang 1,48 mm) dan sejumlah serat optik dengan
doping erbium (Er) di terasnya. Pada saat serat ini disinari diode lasernya,
atom-atom erbium di dalamnya akan tereksitasi dan membuat inversi populasi*,
sehingga bila ada sinyal lemah masuk penguat dan lewat di dalam serat, atom-atom
itu akan serentak mengadakan deeksitasi yang disebut emisi terangsang
(stimulated emission) Einstein. Akibatnya sinyal yang sudah melemah akan
diperkuat kembali oleh emisi ini dan diteruskan keluar penguat. Keunggulan
penguat optik ini terhadap repeater adalah tidak terjadinya gangguan terhadap
perjalanan sinyal gelombang, sinyal gelombang tidak perlu diubah jadi listrik
dulu dan seterusnya seperti yang terjadi pada repeater. Dengan adanya penguat
optik ini kapasitas transmisi melonjak hebat sekali. Pada awal pengembangannya
hanya dicapai 400 Gb.km/s, tetapi setahun kemudian kapasitas transmisi sudah
menembus harga 50 ribu Gb.km/s.
v Generasi keenam
Pada
tahun 1988 Linn F. Mollenauer memelopori sistem komunikasi soliton. Soliton
adalah pulsa gelombang yang terdiri dari banyak komponen panjang gelombang.
Komponen-komponennya memiliki panjang gelombang yang berbeda hanya sedikit, dan
juga bervariasi dalam intensitasnya. Panjang soliton hanya 10-12 detik dan
dapat dibagi menjadi beberapa komponen yang saling berdekatan, sehingga
sinyal-sinyal yang berupa soliton merupakan informasi yang terdiri dari
beberapa saluran sekaligus (wavelength division multiplexing). Eksperimen
menunjukkan bahwa soliton minimal dapat membawa 5 saluran yang masing-masing
membawa informasi dengan laju 5 Gb/s. Cacah saluran dapat dibuat menjadi dua
kali lipat lebih banyak jika digunakan multiplexing polarisasi, karena setiap
saluran memiliki dua polarisasi yang berbeda. Kapasitas transmisi yang telah
diuji mencapai 35 ribu Gb.km/s.
Cara kerja sistem soliton
ini adalah efek Kerr, yaitu sinar-sinar yang panjang gelombangnya sama akan
merambat dengan laju yang berbeda di dalam suatu bahan jika intensitasnya
melebihi suatu harga batas. Efek ini kemudian digunakan untuk menetralisir efek
dispersi, sehingga soliton tidak akan melebar pada waktu sampai di receiver.
Hal ini sangat menguntungkan karena tingkat kesalahan yang ditimbulkannya amat
kecil bahkan dapat diabaikan. Tampak bahwa penggabungan ciri beberapa generasi
teknologi serat optik akan mampu menghasilkan suatu sistem komunikasi yang
mendekati ideal, yaitu yang memiliki kapasitas transmisi yang sebesar-besarnya
dengan tingkat kesalahan yang sekecil-kecilnya yang jelas, dunia komunikasi
abad 21 mendatang tidak dapat dihindari lagi akan dirajai oleh teknologi serat
optik