SULAWESI SELATAN — Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) mengembangkan teknologi pencacah frekuensi optik berbasis optical frequency comb untuk mengukur frekuensi laser komunikasi serat optik yang mencapai 200 terahertz. Penelitian ini menjawab kesenjangan alat ukur elektronik yang hanya sanggup mengukur hingga 40 gigahertz, sementara kapasitas transmisi serat optik telah melesat ke 100 Tbps pada era 2020-an. Teknologi ini berpotensi mempercepat pengembangan jaringan internet berkecepatan tinggi di Indonesia.
Peneliti Ahli Utama Pusat Riset Fotonika BRIN, Bambang Widiyatmoko, memaparkan hasil riset tersebut dalam orasi ilmiah pada Sidang Pengukuhan Profesor Riset di Gedung B.J. Habibie, Jakarta, Kamis (12/11/2026). Komunikasi serat optik sendiri merupakan teknologi pengiriman data lewat sinyal cahaya melalui kabel berbahan serat kaca berukuran mikron.
Teknologi itu menjadi tulang punggung komunikasi modern karena mampu menghubungkan berbagai wilayah, bahkan melintasi benua dan negara melalui jaringan kabel bawah laut. Kapasitasnya pun meningkat pesat: dari sekitar 1 Gbps pada awal 2000-an menjadi 100 Tbps pada era 2020-an.
Mengapa Frekuensi Laser Sulit Diukur
Lompatan kapasitas itu dimungkinkan oleh teknologi multiplexing frequency, teknik yang mengirim banyak kanal frekuensi secara bersamaan melalui satu inti serat optik. Satu inti serat dapat membawa ribuan kanal lewat pemanfaatan frekuensi laser yang berbeda-beda.
Bambang mengibaratkan serat optik seperti jalan tol selebar ratusan meter yang baru dilalui kendaraan dalam jumlah terbatas. Ruang yang tersedia sebenarnya masih sangat besar untuk menampung lebih banyak data.
Persoalannya, frekuensi laser dalam sistem komunikasi serat optik berada di kisaran 200 THz atau 200 triliun getaran per detik. Alat ukur frekuensi elektronik yang tersedia hanya mampu mengukur hingga 40 GHz.
"Ibarat mengukur jarak Jakarta-Surabaya menggunakan meteran sepanjang 30 sentimeter. Jarak yang hendak diukur sangat panjang, sedangkan alat ukurnya memiliki jangkauan yang terbatas," tutur Bambang.
Selama ini pengukuran frekuensi laser dilakukan secara tidak langsung, yakni mengukur panjang gelombang lalu mengonversinya menjadi frekuensi. Pendekatan Bambang berbeda: mengukur frekuensi secara langsung memakai pencacah frekuensi optik.
Tiga Komponen Pencacah Frekuensi Optik
Sistem ini memanfaatkan tiga komponen utama, yaitu standar frekuensi optik, pembangkit sisiran frekuensi optik, dan sistem pembacaan frekuensi. Standar frekuensi optik berfungsi sebagai acuan pengukuran.
Bambang memakai frekuensi serapan gas asetilena untuk mengunci frekuensi laser. Dari proses itu berhasil direalisasikan laser standar dengan frekuensi 194.369.569.384 kHz.
Komponen kedua adalah pembangkit optical frequency comb, yang menghasilkan deretan frekuensi laser dengan jarak tetap dan teratur. Satu laser masukan dapat menghasilkan ribuan komponen frekuensi baru dengan jarak antarfrekuensi yang konsisten.
Untuk membentuk sisiran frekuensi, salah satu teknik yang dipakai adalah menempatkan modulator di dalam resonator optik. Ketika cahaya berulang kali melewati resonator, terbentuk komponen frekuensi tambahan atau sideband.
Pembangkitan frekuensi memiliki keterbatasan jangkauan. Karena itu diperlukan teknik non-linear frequency conversion untuk memperluas sisiran frekuensi optik hingga mencapai ratusan terahertz.
Dampak ke Jaringan Internet Indonesia
Ketiga komponen diintegrasikan menjadi pencacah frekuensi optik. Teknologi ini memungkinkan frekuensi laser yang sebelumnya sulit diukur secara langsung dapat diketahui melalui sistem pengukuran berbasis sisiran frekuensi optik.
Bagi pengguna smartphone dan pelaku bisnis digital, kapasitas serat optik yang lebih terukur membuka ruang bagi jaringan backbone berkapasitas lebih besar. Operator telekomunikasi bisa memaksimalkan setiap inti serat yang sudah terpasang tanpa harus menambah kabel baru.
Investasi jaringan pun berpotensi lebih efisien. Alih-alih mengganti kabel, peningkatan kapasitas datang dari pemanfaatan frekuensi laser yang lebih rapat dan presisi.
Peluang di Luar Komunikasi Internet
Pengembangan optical frequency comb tidak berhenti pada komunikasi serat optik. Bambang menyebut keluaran pembangkit sisiran frekuensi optik punya dua karakteristik: deretan frekuensi laser berjarak tetap dari sisi spektrum, dan rangkaian pulsa sangat singkat dalam orde femtodetik dari sisi waktu.
Kedua karakteristik itu dapat dimanfaatkan untuk spektroskopi presisi melalui teknik dual-comb spectroscopy, pembangkit gelombang terahertz, serta optical coherence tomography (OCT) yang dipakai dalam teknologi pencitraan.
Riset ini memperlihatkan kebutuhan pengukuran presisi tumbuh seiring kapasitas jaringan optik yang terus membesar. Tanpa alat ukur yang memadai, ruang kapasitas di serat optik bakal tetap tidak termanfaatkan sepenuhnya.
