Fabrikasi Kabel Optik dari Botol Air Mineral (polimer), kok bisa ya?
Siapa to hari gi yang gak kenal yang namanya fiber optik (FO) atau lebih umumnya orang kenalnya kabel FO. Kebanyakan orang diluar jurusan FISIKA tidak tahu kalo anak fisika juga jago 🙂 masalah yang satu ini, dari mulai konsep dasar terkait indeks bias karena prinsip dasar FO adalah perbedaan indeks bias ( Core dan Cladding) , NA (Numerical Aperture) yang merupakan parameter yang merepresentasikan sudut penerimaan maksimum dimana berkas cahaya masih bisa diterima dan merambat didalam inti serat. Sampai pada tataran bagaimana fabrikasi FO di dapatkan dan juga bagaimana loss (rugi-rugi) terjadi dalam fiber optik.
Aplikasi fiber optik sebenarnya bukan hanya pada bidang komunikasi sebagai kabel FO saja juga bisa dalam bidang kelistrikan dll. Fabrikasi serat optik dapat mengunakan bahan bekas botol air mineral karena botol itu termasuk polimer sususan dasarnya. Serat optik polimer dibuat dari polimer dengan penampang berbentuk lingkaran. Pembuatan seratoptik polimer dilakukan dengan cara menarik bahan plastik kental-cair sehingga dapat diperoleh serabut/ serat plastik dengan penampang berbentuk lingkaran. Proses ini dikerjakan dalam keadaan bahan plastik yang panas. Yang terpenting dalam pembuatan serat optik plastik adalah menjaga agar perbandingan relatif antara bermacam lapisan tidak berubah sebagai akibat tarikan.
Dalam pemilihan material penyusun serat optik, ada beberapa hal yang harus diperhatikan, antaralain:
- Material penyusun harus mampu membentuk serat optik dengan jarak yang panjang, ukuran yang kecil dan fleksibel,
- Material harus bersifat transparan, sehingga benar-benar dapat menstransmisikan cahaya secara akurat dan efisien,
- Secara fisik, material penyusun serat optik harus mempunyai indek bias yang berbeda antara core dan cladding.
Metode yang digunakan untuk mempersiapkan bahan transparan dalam fabrikasi serat optik polimer adalah metode double crucible atau metode fase cair. Metode double crucible banyak digunakan untuk memproduksi serat dari bahan glass dengan titik leleh yang rendah. Sebelum dilakukan proses produksi, keadaan crucible harus benar-benar bersih. Komponen berbentuk serbuk dipanaskan secara bersamaan didalam sebuah wadah yang terbuat dari platina atau crucible silika. Furnace elektrik digunakan sebagai selubung komponen yang dipanaskan dari hasil radiasi yang dikeluarkan oleh dinding-dinding furnace, keadaan furnace elektrik harus benar-benar dijaga agar bebas dari kontaminasi. Pelelehan selanjutnya dilakukan didalam crucible dengan temperatur yang lebih tinggi untuk mengurangi kepekaan terjadinya kontaminasi dari perlakuan yang ada. Crucible silika tidak dapat digunakan secara normal lagi bila sudah digunakan lebih dari satu kali, ketika sudah tidak dapat melawan peredaran termal. Secara tradisional, tangkai core (glass) dan tabung cladding yang diproduksi, tangkai core dibentuk didalam tabung cladding dan kemudian keduanya ditarik ke bawah secara bersama-sama untuk mendapatkan serat yang diinginkan.(lebih jelasnya pada gambar)
Serat optik polimer sekarang ini mulai banyak digunakan untuk dekorasi (decoration), jaringan lokal (local network), pencahayaan, pemandu gambar (image gauides) dan untuk sensor. Seperti serat optik yang terbuat dari silica atau glass, serat optik polimer juga memiliki beberapa kelebihan jika dibandingkan dengan konduktor-konduktor listrik. Kelebihan serat optik polimer antaralain lentur, ringan, tidak rapuh, tidak mudah patah ketika dibengkokkan, tidak terpengaruh pada interferensi elektromagnetik, tidak mengalami korosi, dapat juga mentransfer informasi dengan laju tinggi, beroperasi dalam range visible (range cahaya tampak) bukan dalam range infra merah, dan memiliki diameter yang besar sehingga memudahkan dalam penyambungan antara bagian yang satu dengan yang lainnya. Keistimewaan lainnya adalah kemampuannya mengumpulkan energi cahaya karena memiliki numerical apeture (NA) yang besar. Kelemahan yang dimiliki serat optik salah satunya adalah rugi propogasinya tinggi sehingga panjang lintasannya tidak terlalu jauh
Nah itu cara bikin serat optik polimer, tiggal di uji saja bagaiman sifat mekanisnya? Bagaimana trasmisi gelombangnya.. sederhanakan buat fiber optik dengan bahan bekas pun bisa. Karena kalo beli masih mahal lho, kemarin aja harus beli ke Cina untuk sebuah penelitian.