Internet (interconnected network) menjadi kebutuhan yang tidak dapat dielakkan dalam kehidupan saat ini karena memungkinkan penyediaan layanan informasi yang saling terkait. Teknologi world wide web (www), surat elektronik, dan telepon internet adalah contohnya. Internet memungkinkan terjadinya komunikasi jarak jauh melalui pesan instan, forum internet, bahkan jejaring sosial seperti Whatsapp, Facebook, Instagram, dan Twitter. Adanya internet di Indonesia tidak lepas dari adanya broadband network atau jaringan pita lebar. Pemerintah Republik Indonesia telah mencanangkan pembangunan jaringan pita lebar sejak tahun 2014 yang dinamakan dengan Palapa Ring atau disebut juga sebagai “tol langit”. Palapa Ring diharapkan dapat mewujudkan kesetaraan akses internet pita lebar bagi masyarakat kota dan pedesaan. Palapa Ring ini diadakan khusus, salah satunya, untuk menyediakan internet di daerah terpencil. Palapa Ring terdiri dari 3 paket, yakni Ring Barat, Ring Tengah dan Ring Timur. Palapa Ring menjangkau 34 propinsi, 440 kota/kabupaten, dengan total panjang kabel laut mencapai 35.280 km dan kabel darat sepanjang 21.807 km. Keterbatasan utama yang sudah menjadi hal umum dalam sistem telekomunikasi ini adalah spektrum dan bandwidth. Fiber optik menjadi solusi atas dua keterbatasan tersebut. Fiber optik memiliki keunggulan dibandingkan dengan kabel tembaga koaksial standar. Demikian dikatakan Prof. Dr. Heru Kuswanto, M.Si. dalam pidato pengukuhannya sebagai Guru Besar dalam Bidang Ilmu Fisika Zat Padat pada Fakultas MIPA Universitas Negeri Yogyakarta. Pidato berjudul ‘Rekayasa Struktur Fiber Optik untuk Mendukung Palapa Ring’ itu dibacakan dihadapan rapat terbuka Senat di Ruang Sidang Utama Rektorat UNY, Sabtu (7/3). Heru Kuswanto adalah guru besar UNY ke-152.

Pria kelahiran Larangan Brebes, 12 November 1961 tersebut mengatakan, lebih banyak bandwidth pada fiber optik berarti lebih banyak data yang dapat dibawa dengan keajegan yang lebih besar dibandingkan pada kawat tembaga. “Tembaga memiliki kerugian yang sangat tinggi pada frekuensi tinggi” kata Heru Kuswanto “Selain itu, karena sinyal fiber optik adalah cahaya maka sangat sedikit kehilangan sinyal yang terjadi selama transmisi, dan data dapat bergerak pada kecepatan yang lebih tinggi serta jarak yang lebih jauh”. Secara ringkas, keunggulan fiber optik yaitu dapat mengirimkan data dengan jumlah yang lebih banyak dengan kerugian yang jauh lebih sedikit, mampu mempertahankan sinyal jarak jauh, serta membawa sedikit risiko korosi dan gangguan gelombang elektromagnet.

Doktor bidang Ilmu Optik, Optoelektronik dan Micro-wave di Universite Jean Monnet de Saint Etienne, Perancis tersebut memaparkan, bahan utama untuk pembuatan fiber optik adalah silika leburan (fuse) murni atau dikenal pula dengan silikon dioksida (SiO2). Silika murni membentuk gelas ketika meleleh pada suhu tinggi. Fiber optik dibentuk dari teras (core) yang memiliki indeks bias lebih besar daripada selongsong (cladding). Pada fiber optik yang digunakan untuk keperluan telekomunikasi, teras dibuat dari silika yang dikotori dengan germanium (SiO2:GeO2) dan selongsong dibuat dari bahan silika murni. Penambahan germanium pada silika mengakibatkan kenaikan indeks bias. Cahaya yang diinjeksikan ke dalam fiber optik akan menjalar sepanjang teras mengikuti prinsip pemantulan internal sempurna (total internal reflection). EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier) merupakan suatu fiber optik yang terasnya dikotori dengan atom erbium. Erbium merupakan elemen dari golongan tanah nadir (rare earth), yang elemen-elemennya cocok sebagai bahan aktif dalam laser zat padat. Ion-ion dari elemen-elemen ini memiliki kemampuan menyerap foton dengan panjang gelombang yang tinggi. Penguatan optik oleh EDFA didasarkan pada proses emisi terstimulasi yang merupakan prinsip dasar dari operasi laser. Sebenarnya suatu laser tanpa adanya umpan balik optik merupakan suatu penguat optik. Perbedaannya pada penguat optik pemantulan cahaya ditekan untuk menghindari oskilasi diri sedangkan pada laser memperbesar pemantulan untuk menghasilkan oskilasi.

Warga Nogotirto Sleman Yogyakarta tersebut mengemukakan, pemberian erbium pada teras fiber optik menjadikan fiber biasa berubah menjadi fiber laser. Pemompaan dengan laser diode pada panjang gelombang 980 nm menghasilkan pancaran pada daerah 1550 nm, panjang gelombang yang sesuai untuk komunikasi optik dengan susut terendah. Erbium Doped Fiber Amplifier (EDFA) ini digunakan sebagai penguat sinyal optik yang mengalami pelemahan setelah cahaya menempuh perjalanan yang jauh di dalam fiber optik. Sinyal optik tidak perlu diubah terlebih dahulu ke dalam sinyal elektronik. (Dedy)