50 Tahun Serat Optik: Penemuan Serat dengan Kerugian Rendah

Dec 19, 2023

Tinggalkan pesan

info-604-420


Pada tahun 1970, dunia berada di ambang ledakan data dan komunikasi.
Penemuan baru mulai menciptakan kebutuhan untuk mengirimkan data jarak jauh. Pada musim gugur tahun 1969, Departemen Pertahanan AS mengembangkan ARPAnet, pendahulu Internet yang pertama kali menghubungkan Pentagon dan laboratorium universitas. Perusahaan seperti Digital Equipment sedang sibuk membuat mikrokomputer pertama berukuran lemari es, yang lebih kecil dan lebih murah dibandingkan mainframe berukuran ruangan, yang berarti lebih banyak perusahaan dapat menjalankan bisnis mereka melalui data. ATM pertama masih primitif. Untuk mendukung kemampuan mesin membaca, pelat instruksi kertas diisi dengan sedikit unsur radioaktif dan diperlukan untuk mengirimkan informasi perbankan pelanggan melalui Internet. Setahun kemudian, seorang programmer komputer bernama Ray Tomlinson mengirimkan E-mail pertama di dunia dan mulai menggunakan simbol @ untuk memisahkan nama dan alamat.
Bisnis global juga mulai perlu berkomunikasi satu sama lain, namun saluran telepon tembaga hanya dapat melakukan panggilan dalam jumlah terbatas. Kualitas suaranya lemah karena kabel tidak membawa informasi yang cukup untuk menciptakan kembali suara seseorang. Permintaan telah melampaui pasokan sehingga biaya panggilan internasional mencapai $4 per menit (setara dengan $27 pada tahun 2020) atau lebih.
Ada peningkatan kebutuhan untuk mengirimkan data dan percakapan dalam jumlah besar melalui jarak jauh dengan biaya rendah. Untuk memenuhi kebutuhan ini, sebuah teori yang masuk akal menarik perhatian para peneliti, dibantu oleh Charles, yang saat itu adalah fisikawan di Laboratorium Telekomunikasi Standar Inggris.
Istilah "serat optik" mulai dikenal pada tahun 1960an. Namun istilah ini awalnya digunakan untuk menggambarkan penguat optik pada tabung sinar katoda (digunakan untuk menonton televisi), sirkuit komputer, dan perangkat medis. Teknik ini hanya bekerja pada jarak pendek. Ketika jaraknya mencapai sekitar 20 meter (sekitar 65 kaki), sinyalnya hampir hilang sama sekali.
Kao adalah orang pertama yang menyatakan bahwa dunia mungkin terhubung dalam bentuk cahaya, yang dimediasi oleh serat optik. Dalam makalah penting yang diterbitkan pada tahun 1966, Dr. Kao menulis bahwa serat optik secara teoritis jauh lebih unggul daripada kabel tembaga atau sinyal radio. Tantangannya adalah kotoran di dalam kaca, yang juga menyebabkan apa yang oleh para ilmuwan disebut sebagai “atenuasi” sinyal. Para ilmuwan telah berhasil menemukan "serat optik dengan kerugian rendah," kaca yang dapat mentransmisikan cahaya dalam jarak jauh tanpa kehilangan cahaya yang berarti. Hipotesis Kao adalah dengan membersihkan kaca, kumpulan serat tipis akan mampu mengirimkan data dalam jumlah besar dalam jarak jauh dengan kehilangan sinyal yang minimal.
Tapi tidak ada yang tahu bagaimana membuat serat yang dimurnikan. Kantor Pos Inggris, yang bertanggung jawab atas sistem telepon Inggris, meminta bantuan Corning dalam menemukan kabel berkapasitas tinggi jenis baru. Corning menunjuk fisikawan Robert Maurer untuk memimpin dua peneliti muda baru: fisikawan eksperimental Donald Keck dan ahli kimia kaca Peter Schultz untuk mengerjakan proyek tersebut.
Namun, jalan menuju inovasi pasti akan terhindar dari frustrasi akibat banyaknya eksperimen yang gagal. Selama ini, para ilmuwan telah mencoba berbagai kombinasi dan eksperimen kaca berdasarkan ukuran desain dan metode produksi yang berbeda untuk membuat dan memurnikan komponen kaca yang diperlukan untuk eksperimen. Salah satu tantangannya adalah menggabungkan kedua jenis kaca tersebut menjadi satu serat. Dalam setiap pengujian, teknisi menarik serat dari balok kaca yang ditempatkan berdampingan di dalam tungku, kemudian menempelkan serat tersebut ke yang lain untuk membuat satu serat.
Pada suatu Jumat malam di bulan Agustus 1970, Keck bersiap untuk memasukkan prototipe serat optik baru yang baru dikembangkan tim ke dalam perangkat untuk pengujian. Meski tak sabar memulai akhir pekan, Keck ingin menjajal hasil terkini sebelum pulang. Dia mencondongkan tubuh ke mikroskop dan terpana oleh cahaya terang. “Itu adalah pemandangan paling menakjubkan yang pernah saya lihat,” Keck kemudian menjelaskan. Hilangnya cahaya diukur dalam desibel, dan teori Dr. Kao hanya berhasil jika kapasitas pembawa cahaya kaca menunjukkan kehilangan cahaya kurang dari 20 desibel. Pulsa cahaya yang melewati serat baru adalah antara 16 dan 17 desibel. Keck mengatakan dia merasakan semangat Edison hari itu di labnya dan menulis "Wow!" di buku catatan. .
Sebagaimana dijelaskan dalam permohonan paten, "serat pemandu cahaya" adalahserat optikyang dapat membawa informasi 65,000 kali lebih banyak daripada kabel tembaga. Empat tahun kemudian, momen "Wow" di musim panas tahun 1970 itu diabadikan dengan Paten AS No. 3711.262.
Sudah sembilan tahun sejak Corning mulai memproduksi serat optik secara massal. Butuh beberapa tahun bagi perusahaan untuk mulai menggunakan kabel serat optik bawah laut, yang akan menghubungkan benua dan menyediakan cara berbiaya rendah bagi masyarakat untuk berkomunikasi. Namun sore di bulan Agustus 1970 itu selalu menandai dimulainya revolusi komunikasi yang pada akhirnya membantu membentuk kembali dunia.

Kirim permintaan