Redaman (attenuation) didefinisikan sebagai pelemahan atau penurunan kekuatan sinyal cahaya saat merambat melalui serat optik. Dalam konteks fiber optik, redaman diukur dalam satuan desibel per kilometer (dB/km).
Semakin rendah nilai redaman, semakin jauh sinyal dapat berpindah tanpa perlu diperkuat kembali.
Sebaliknya, redaman tinggi adalah musuh utama yang membatasi jarak dan kualitas transmisi, menyebabkan data rusak, kecepatan turun, atau bahkan koneksi terputus.
Apa saja faktor-faktor yang menyebabkan redaman tinggi? Berikut adalah penjelasannya.
Redaman Intrinsik (Penyerapan dan Hamburan)
Faktor ini berasal dari material pembuat serat optik itu sendiri dan sifat fisika dasarnya.
Penyerapan (Absorption)
Terjadi ketika energi cahaya diserap oleh material kaca (silika) atau pengotor di dalamnya dan diubah menjadi energi panas.
Dua jenis penyerapan utama adalah:
- Penyerapan Material, Getaran atom-atom dalam struktur kaca itu sendiri dapat menyerap energi cahaya. Namun, efek ini minimal pada serat optik modern.
- Penyerapan Impuritas, Pengotor, terutama ion-ion logam (seperti besi, tembaga, kobalt) dan ion hidroksil (OH-), adalah penyebab utama penyerapan. Ion hidroksil inilah yang menciptakan “puncak redaman” pada panjang gelombang tertentu (misalnya, sekitar 1380 nm). Serat optik berkualitas tinggi saat ini dirancang untuk memiliki kandungan OH- yang sangat rendah.
Hamburan (Scattering)
Ini adalah penyebab redaman terbesar pada serat optik. Hamburan terjadi ketika cahaya bertabrakan dengan partikel atau ketidaksempurnaan dalam kaca, sehingga dipantulkan ke arah yang berbeda.
Hamburan Rayleigh, Merupakan hamburan yang tak terhindarkan. Ia terjadi akibat fluktuasi kepadatan molekul yang kecil dan acak dalam kaca yang membeku saat proses pembuatan serat.
Hamburan Rayleigh berbanding terbalik dengan pangkat empat panjang gelombang (λ⁴). Artinya, panjang gelombang yang lebih pendek (seperti 850 nm) akan mengalami redaman yang jauh lebih besar dari pada panjang gelombang yang lebih panjang (seperti 1550 nm).
Inilah alasan mengapa jaringan jarak jauh menggunakan panjang gelombang 1550 nm.
Redaman Ekstrinsik (Dari Faktor Luar)
Faktor ini disebabkan oleh tekanan mekanis, teknis instalasi, atau desain yang kurang optimal.
Tekukan (Bending)
Ketika serat optik ditekuk melebihi batas radius yang diizinkan, sebagian cahaya akan “tercurah” keluar dari inti serat, menyebabkan redaman yang signifikan. Tekukan dibagi dua:
Tekukan Makro (Macrobending), Tekukan yang kasat mata, seperti ketika serat dibelokkan terlalu tajam di dalam panel distribusi atau jalur duct.
Tekukan Mikro (Microbending), Tekukan berukuran mikroskopis yang tidak terlihat oleh mata telanjang, sering disebabkan oleh tekanan tidak merata dari kabel, ketidaksempurnaan coating, atau suhu ekstrem yang membuat material sekitar menyusut dan menekan serat.
Sambungan (Splicing)
Setiap kali dua serat disambung, akan terjadi potensi kehilangan sinyal.
Sambungan Permanent (Fusion Splice), Dilakukan dengan melelehkan ujung serat. Redaman pada sambungan ini biasanya sangat kecil (0.01 – 0.1 dB) jika dilakukan dengan benar.
Sambungan Mekanik (Connector), Menggunakan konektor fisik seperti SC, LC, atau FC. Redaman bisa lebih tinggi (0.2 – 0.75 dB atau lebih) akibat ketidaksesuaian sumbu, celah udara (air gap), atau kontak permukaan yang kotor.
Kotoran dan Kontaminasi
Ini adalah musuh praktis yang paling sering dijumpai.
Debu, minyak, atau goresan pada ujung konektor dapat menghamburkan dan menyerap cahaya secara signifikan, menyebabkan redaman tinggi yang tidak terduga. “Satu jari yang berminyak dapat menghentikan seluruh jaringan data.”
Ketidaksesuaian Inti Serat (Mismatch)
Saat menyambungkan dua serat dengan karakteristik berbeda, redaman dapat terjadi. Perbedaan diameter inti (core) antara serat multimode 50µm dan 62.5µm, atau perbedaan profil indeks bias, akan menyebabkan sebagian cahaya tidak tersalurkan dengan sempurna ke serat penerima.
