Serat optik: Béda antarrépisi

'''Serat optik''' atawa serat ngarupakeun serat tina kaca atawa [[palastik]] ([[polimér]]) anu dirarancang pikeun nungtun [[cahayacahya]] sangkan ngarambat dina jero serat dimaksud. '''ElmuÉlmu serat optik''' ngarupakeun gabungan [[elmuélmu alam terapan]] jeung [[rekayasarékayasa]] anu patali jeung rarancang sarta panerapan serat optik. Serat optik loba dipakedipaké dina [[komunikasi serat optik]], anu ngajangjikeun pangiriman informasi dina jarak anu leuwih jauh sarta laju data anu leuwih gancang dibandingkeun wangunan komunikasi lianna. Serat opticoptik digunakeun pikeun ngaganti kawat metalmétal lantaran([[logam]]) sinyal ngaliwat dinalantaran serat opticoptik kalayan [[Attenuation|lossaténuasi]] anu leuwih leutik pikeun sinyal, jeung inyana kebalweduk tina [[gangguan elektromagnetik]]. Serat optik ogeogé digunakeun pikeun nyieun [[sensorsénsor]], jeuangjeung rupa-rupa panerapan lianna.

Dina serat optik, cahayacahya dijaga tetep aya dina bagian "inti"-na kalayan makemaké cara [[pantulan internal total]]. Hal ieu ngabalukarkeun serat optik nindak sabage [[Waveguide (optics)|panungtungelombangpanungtun gelombang]]. Serat optik anu bisa ngaliwatkeun leuwih ti hiji jalur rambatan atawa [[transverse mode]] disebut serat multi mode atawa [[multimode fiber]] (MMF). Serat anu ngan ngaliwatkeun hiji mode rambatan disebut serat mode tunggal atawa [[singlemode fiber]] (SMF). MMF umumna miboga diameter inti anu gedegedé, sarta digunakeun pikeun tumbu komunikasi jarak pondok atawa pikeun aplikasi pangiriman daya anu gedegedé. SMF kalolobaan digunakeun pikeun kalolobaan tumbu komunikasi anu leuwih panjang ti 200 [[meterméter]].

Nyambungkeun serat optik leuwih susah ti batan nyambungkeun kawat atawa kabel listrik. Tungtung-tungtung serat optik kudu dikeureut sacara ati-ati, jeung tuluy disambung babarengan sacara mekanik atawa dilebur ngagunakeun [[busur listrik]]. Panyambung atawa [[Optical fiber connector|konektorkonéktor]] husus digunakeun pikeun nyieun sambungan anu bisa dibongkar-pasang.

Prinsip ditungtunna cahaya dina serat optik ditimukeun munggaran ku [[Jean-Daniel Colladon|Daniel Colladon]] jeung [[Jaques Babinet]] dina taun 1840an, sarta [[John Tyndall]], urang Irlandia midangkeun pintonannémbongkeun ka publicbalaréa yenyén cahayacahya bisa ditungtun dina cai anu ngamali kaluarngamalir tina selang, sapuluh taun ti harita.<ref name=regis>{{cite book

| id = ISBN 007137356X}}</ref> Pangiriman gambar ngaliwatan bungbung dipintonkeun ku [[Clarence Hansell]] jeung panaratas televisi [[John Logie Baird]] dina tempat anu beda dina taun 1920an. Prinsip kasebut munggaran digunakeun pikeun pamariksaan medis internal ku [[Heinrich Lamm]] dina dekadedékade saterusna. Dina taun 1952, fisikawan [[Narinder Singh Kapany]] ngalakukeun eksperimenékspérimen anu ngarah ka ditimukeunnana serat optik, dumasar kana studi samemehnasaméméhna anu dilakukeun ku Tyndall; serat optik modernmoderen, dimana serat gelas dilapisan ku papayung transparan pikeun ngahasilkeun indeks nyimpangna cahayacahya atawa [[refractive index|indéks bias]] anu leuwih cocog, muncul dina dekadedékade saterusna. <ref name=regis/> Kamajuan saterusna dipuseurkeun kana beundeul serat pikeun pangiriman gambar. Gatroskop semi-fleksibel tina serat optik munggaran dipatenkeundipaténkeun ku [[Basil Hirschowitz]], C. Wilbur Peters, sarta Lawrence E. Curtiss, para panaliti di [[Universitas Michigan]], dina taun 1956. Dina prosesprosés ngamekarkeun gastroskop, Curtiss ngahasilkeun papayung gelas munggaran; bedabéda jeung serat optik samemehnasaméméhna anu ngagantungkeungumantung kana hawa atawa minyak jeung lilin nu teu praktis sabagesabagé material papayung sabab refractiveindéks indexbias nu leutik. Rupa-rupa panerapan pangiriman gambar lianalianna saterusna marucunghul.

Dina taun [[1965]], [[Charles K. Kao]] jeung George A. Hockham ti pausahaan Inggris, [[Standard Telephones and Cables]] ngarupakeun anu munggaran ngajelaskeun yenyén atenuasiaténuasi (ngalemahna sinyal) dina serat kontemporerkontémporer diakibatkeun ku henteu murnina material, anu bisa dileungitkeun, lain ku efek-efek fisika dasar saperti ngahamburnngahamburna cahaya (''scattering''), tur teu murnina material ieu bisa dileungitkeun. MaranehnaMaranéhna ngaduga yenyén serat optik bisa jadi sahiji midiyeum (médium?) praktis pikeun komunikasi, lamun [[attenuation (electromagnetic radiation)|atenuasiaténuasina]] bisa dikurangan nepi ka sahandapeun 20 [[DecibelDésibel#Optics|dB]] per kilometer (Hecht, 1999, p. 114). Tingkat atenuasiaténuasi ieu munggaran kahontal dina taun [[1970]], ku parasababaraha urang panaliti, nyaéta Robert D. Maurer, Donald Keck, [[Peter C. Schultz]], jeung Frank Zimar anu gawegawé keur pabrik gelas AmreikaAmérika nyaeta Corning Glass Works (kiwari [[Corning Inc.]] MaranehnaMaranéhna mintonkeun hiji serat kalayan atenuasi optik 17 dB per kilometer ku cara nambahkeun atawa [[Doping (semiconductors)|doping]] [[titanium]] kana [[gelas silika]]. Sababaraha taun ti harita maranehnamaranéhna ngahasilkeun sahiji serat anu aténuasina ngan 4 db/km ku cara ngagunakeun germanium oksida sabagesabagé bahan panambah inti. AtenuasiAténuasi anu sakitu leutikna ngarah kana [[telekomunikasitélékomunikasi]] serat optik jeung ngamungkinkeun Internetinternet. Kiwari, atenuasiaténuasi dina kabel optik jauh leuwih leutik ti batan atenuasiaténuasi dina kabel listrik tambaga, anukukituna ngarah kanaaya sambungan serat jarak jauh kalayan jarak ripiter ti 500 nepi ka 800 km.