Jaringan tak terlihat yang memungkinkan adanya internet - Sajan Saini

Lihat pelajaran lengkapnya: https://ed.ted.com/lessons/the-hidden-network-that-makes-the-internet-possible-sajan-saini

Di tahun 2012, sebuah tim peneliti mencetak rekor dunia, mengirimkan data sebesar 1 petabit - itu setara dengan 10.000 jam video definisi tinggi - melalui kabel sepanjang lima puluh kilometer dalam sedetik. Ini bukan sembarang kabel. Ini adalah versi canggih dari serat optik, jaringan tersembunyi yang menghubungkan planet kita dan memungkinkan adanya internet. Apakah serat optik itu dan bagaimana cara kerjanya? Sajan Saini menjelajahi teknologi penting ini.

Pelajaran oleh Sajan Saini, disutradarai oleh Artrake Studio.

Tahun 2012,

tim yang terdiri dari peneliti Jepang dan
Denmark mencetak rekor dunia,

mengirimkan data sebesar 1 petabit-

itu 10.000 jam video definisi tinggi-

melalui 50 kilometer kabel, dalam sedetik.

Ini bukan sembarang kabel.

Ini adalah serat optik
versi lebih canggih-

jaringan tersembunyi yang menghubungkan
planet kita

dan memungkinkan adanya internet.

Berdekade-dekade,

komunikasi jarak jauh antar kota
dan negara

dilakukan melalui sinyal elektrik,

di dalam kabel tembaga.

Ini lambat dan tidak efisien,

kabel logam membatasi jumlah data dan
daya terbuang sebagai panas.

Namun di akhir abad ke-20,

para insinyur menguasai metode yang jauh
lebih hebat dalam transmisi.

Alih-alih logam,

kaca bisa dilelehkan dengan saksama dan
dibentuk menjadi serat yang fleksibel,

panjangnya ratusan kilometer dan tak lebih
tebal daripada rambut manusia.

Dan alih-alih listrik,

serat-serat ini membawa pulsa cahaya,
mewakili data digital.

Tapi bagaimana cahaya berjalan di dalam
kaca bukannya melewati kaca?

Triknya berada pada fenomena yang dikenal
sebagai refleksi internal total.

Sejak zaman Isaac Newton,

para pembuat lensa dan ilmuwan sudah tahu
bahwa cahaya membelok

ketika melewati antara udara dan material
seperti air atau kaca.

Ketika pancaran cahaya di dalam kaca
menyentuh permukaannya di sudut lancip

cahaya dibiaskan atau dibelokkan
saat keluar menuju udara.

Namun jika cahaya bergerak pada sudut
tumpul,

cahaya akan membengkok sehingga
tetap terperangkap,

memantul di bagian dalam kaca.

Dalam kondisi yang tepat,

sesuatu yang normalnya transparan pada
cahaya bisa menutupi cahaya.

Dibandingkan dengan listrik atau radio,

sinyal serat optik tidak banyak menurun
dalam jarak jauh -

ada tenaga yang terbuang,

dan serat tidak melekuk terlalu tajam,

jika tidak cahaya bocor ke luar.

Hari ini, sehelai serat optik membawa
banyak panjang gelombang cahaya,

masing-masing saluran data yang berbeda.

Dan kabel serat optik memuat
ratusan untai serat.

Lebih dari sejuta kilometer kabel
bersilangan di dasar laut

untuk menghubungkan benua-benua -

itu cukup untuk hampir tiga puluh kali
mengitari Ekuator.

Dengan serat optik,

jarak tidak terlalu membatasi data,

yang memungkinkan internet untuk
berevolusi menjadi komputer planet .

Ditambah lagi,

kegiatan seluler kita bergantung pada
legiun server komputer yang bekerja keras

disimpan di pusat data yang sangat besar
di seluruh dunia.

Ini disebut komputasi awan,

dan hal ini menimbulkan dua masalah besar:

kalor yang terbuang dan
permintaan bandwidth.

Lalu-lintas internet dalam jumlah besar
bergerak dalam pusat data,

di mana ribuan server terhubung
oleh kabel listrik tradisional.

Separuh dari kekuatan geraknya
terbuang sebagai panas.

Sementara, bandwidth nirkabel
memerlukan kekuatan yang stabil,

dan sinyal gigahertz yang digunakan oleh
perangkat seluler kita

mencapai batas pengiriman data.

Kelihatannya serat optik terlalu bagus
untuk kebaikannya sendiri,

memicu awan yang terlalu ambisius dan
ekspektasi komputasi seluler

Namun teknologi yang bersangkutan,
fotonik terintegrasi, datang menolong.

Cahaya bisa diarahkan tidak hanya
dalam serat optik,

tapi juga di dalam
kabel silikon ultra-tipis.

Kabel silikon tidak mengarahkan cahaya
sebaik serat.

Namun memungkinkan para insinyur untuk
mengecilkan

semua perangkat dalam seratus kilometer
jaringan serat optik

menjadi chip fotonik kecil
yang menancap pada server

dan mengubah sinyal elektrik menjadi optik
dan kembali.

Chip listrik-ke-cahaya ini memungkinkan
kabel listrik yang boros di pusat data

untuk diganti dengan serat
yang lebih efisien.

Chip fotonik juga bisa membantu memperluas
batas bandwidth nirkabel.

Para peneliti sedang bekerja untuk
mengganti sinyal gigahertz seluler

dengan frekuensi terahertz,

untuk mengangkut data
seribu kali lebih cepat.

Namun ini adalah sinyal jarak pendek:

mereka diserap oleh kelembaban di udara,

atau terhalang oleh bangunan tinggi.

Dengan chip pemancar fotonik
nirkabel-ke-serat yang mungil

didistribusikan ke seluruh kota,

sinyal tetrahertz dapat disiarkan
pada jarak yang jauh.

Mereka bisa melakukannya dengan perantara
yang stabil,

serat optik, dan mewujudkan koneksi
nirkabel yang sangat cepat.

Bagi seluruh sejarah manusia,

cahaya sudah memberkahi kita dengan
pengelihatan dan panas,

berlaku sebagai rekan setia sementara kita
menjelajahi dan menapaki dunia nyata.

Saat ini, kita melengkapi cahaya dengan
informasi dan mengarahkannya kembali

untuk bergerak melewati jalan tol super
serat optik-

dengan banyaknya pintu keluar fotonik
yang berbeda-

untuk membangun dunia virtual
yang lebih luas.