Back To Basics - Bagaimana Fiber Optik Berfungsi?

FIBER optik atau gentian optik merupakan teknologi yang semakin penting dewasa ini yang amat bergantung kepada komunikasi dan perkongsian data antara satu sama lain. Seperti juga fungsinya batang paip yang berfungsi sebagai pembawa air dari satu tempat ke satu tempat, begitu juga dengan talian atau kabel fiber optik yang membawa data dari satu tempat ke tempat yang lain. Dengan kabel fiber optik, seluruh dunia kini dapat dihubungkan sama ada untuk komunikasi suara (panggilan telefon) atau menggunakan Internet atau bertukar e-mail dalam masa beberapa saat sahaja.

Apa itu fiber optik?
Pengembaraan maklumat (data) setakat yang kita nampak (contohnya) seperti telefon di rumah. Apabila kita bercakap, satu kabel akan membawa suara itu dari rumah kita kepada ibu sawat telefon yang kemudiannya membawa data itu kepada rumah rakan kita. Kabel yang digunakan dikenali sebagai copper wire (wayar tembaga). Manakala telefon bimbit pula menghantar data menggunakan gelombang radio dan ia dikenali sebagai teknologi wayarles kerana tidak menggunakan kabel. Manakala kabel fiber optik pula menghantar maklumat yang dikodkan dalam pancaran cahaya melalui kabel yang mempunyai talian berbentuk kaca atau plastik. Kabel dengan teknologi ini mulanya dicipta pada 1950-an untuk membantu doktor melihat ke dalam badan manusia tanpa perlu melakukan pembedahan. Pada 1960-an pula, para jurutera mendapat cara untuk menggunakan teknologi yang sama untuk memindahkan panggilan telefon dengan kelajuan cahaya melalui kabel fiber optik ini.

Teknologi optikal
Kabel fiber optik diperbuat daripada 100 atau lebih lembaran halus kaca atau plastik yang dikenali sebagai fiber optikal. Setiap daripada lembaran itu 10 (kali) lebih halus daripada sehelai rambut manusia dan mampu membawa panggilan suara untuk kegunaan 10 juta pemanggil. Kabel fiber optik menghubungkan maklumat untuk dua kawasan menggunakan teknologi berasaskan optikal (cahaya) sepenuhnya.

Bagaimana ia beroperasi?
Cahaya bergerak melalui kabel fiber optik dengan melantun-lantun di dalam dinding kabel itu. Setiap photon (partikel cahaya) yang halus akan terus melantun di dalam kabel atau 'paip kaca' itu sehingga ke penghujungnya. Tetapi jika cahaya itu mengenai kaca dalam sudut yang rendah (kurang daripada 42 darjah), is akan melakukan pantulan seperti terkena cermin. Fenomena ini dikenali sebagai pantulan dalaman menyeluruh (total internal reflection) dan menyebabkan cahaya itu sentiasa berada dalam kabel tersebut. Perkara lain yang menyebabkan cahaya itu sentiasa berada dalam kabel ialah stuktur kabel diperbuat daripada dua bahagian. Bahagian utama kabel yang terletak di tengah dikenali sebagai core (teras). Cahaya akan melalui kabel teras ini. Di luar mengelilingi kabel teras ini, terdapat satu lagi lapisan kaca yang dikenali sebagai cladding. Tugas lapisan cladding ini ialah untuk memastikan signal cahaya sentiasa berada dalam talian teras. Disebabkan diperbuat daripada bahan yang berlainan, cahaya yang melalui kabel cladding bergerak dalam kelajuan yang perlahan berbanding dalam kabel teras. Mana-mana cahaya yang terlepas keluar daripada kabel teras akan dipantulkan kembali oleh lapisan cladding kepada kabel teras.

Nota: Kelajuan cahaya ialah 300,000 kilometer sesaat.

Sumber: Estidotmy 62, 2007

decathium - fiber optik