pengukuran pengaruh kelengkungan serat optik terhadap rugi ... · permasalahan dalam tugas akhir...

Pengukuran Pengaruh KelengkunganSerat Optik terhadap Rugi Daya

Jaringan Sistem KomunikasiMenggunakan Optical Time Domain

Reflectometer (OTDR)

Aninda Maharani2406 100 054

John Crisp & Barry Elliott, 20051.Pada dasarnya, penyebab hilangnya energi cahaya di dalam serat

optik ada dua macam, yaitu disebabkan oleh bahan inti serat optiktidak cukup jernih dan penyebab kedua adalah cahaya dibelokkankearah yang salah.

2.Rugi daya yang ditimbulkan dengan melengkungkan sepotongpendek serat optik kemungkinan akan lebih besar dari rugi dayatotal yang timbul pada seluruh kabel serat optik sepanjang 1 kmyang dijulurkan secara normal.

Latar Belakang

Permasalahan dalam tugas akhir ini adalahbagaimana melakukan pengukuran rugi dayaakibat pelengkungan menggunakan Agilent

E6000 Series Mini-OTDR.

Rumusan Permasalahan

Batasan masalah yang perlu ditentukan dalam tugas akhir iniadalah sebagai berikut.

1. Parameter yang diamati dalam pengukuran ini adalah bending loss fungsi bending radius dan bending loss fungsi jumlah

lilitan.2. Serat optik yang digunakan adalah optical cable 9/125 SM-

2.0 QO821 1802M.3. Jenis OTDR yang digunakan adalah OTDR untuk pengukuran

rugi daya serat optik single mode.

Batasan Masalah

Tugas akhir ini memiliki tujuan untuk mengukurbending loss serat optik menggunakan OTDR tipe

Agilent E6000 Series Mini-OTDR.

Tujuan Penelitian

Macrobend loss adalah rugi daya yang diamati ketikaserat optik atau kabel dilekukkan pada radius beberapa

sentimeter saja atau bahkan kurang. Lekukkan yang tidaktepat ini dapat dikenali selama proses instalasi

(Sumber : Fiber Optic Handbook)

RUGI DAYA PELENGKUNGAN (MACROBEND LOSS)

Metodologi Penelitian

Mulai

Perumusan Masalah dan Tujuan

Penentuan Parameter Bending Loss, yaitu jumlah lilitan dan bending radius

Analisa Data dan Pembahasan

Sesuai Perumusan Masalah dan Tujuan

Selesai

Diagram Alir Metodologi Penelitian

Y

T

Rugi daya kelengkungan (bending loss) terjadi pada saat sinarmelalui serat optik yang dilengkungkan, dimana sudut datang

sinar lebih kecil dari pada sudut kritis sehingga sinar tidakdipantulkan sempurna tapi dibiaskan.

Untuk mengurangi macrobend loss maka hargaNA dibuat besar. NA adalah ukuran ataubesarnya sinus sudut pancaran maksimum darisumber optik yang merambat pada inti seratyang cahayanya masih dapat dipantulkan secaratotal, dimana nilai NA juga dipengaruhi olehindeks bias core dan cladding.

!

NA = n1

2

" n2

2

!

"bend

= 10log#+ 2

(2#)(a

R$)

Persamaan matematis macrobend loss:

dimana = index elevation R = bend radius = core radius = profile parameter

!

"

!

a

!

"

Laser

PhotodetectorOscilloscope

Serat Optik

Silinder

OTDR

Sinyal Optis

Rangkaian Eksperimen

Menghubungkan serat optik ke OTDR

Mengaktifkan OTDR

Melakukan pengaturan parameter pada OTDR

Melakukan bending serat optik pada lokasi 50m dan 75m dengan radius 5mm, 6mm,dam 7mm (1-5 lilitan)

Menekan Tombol “Run/Stop” pada OTDR

Menunggu selama 1 menit(sesuai pengaturan awal OTDR)

Grafik bending loss terbentuk

Grafik pada OTDR disimpan ke memory internal OTDR

PROSEDUR

PENGUKURAN

Jarak (km)

Loss (dB)

Jarak (km)

Loss (dB)

Tampilan pada Agilent E6000 Series Mini-OTDR

(a) (b)

(a) Serat Optik Sebelum Bending ; (b) Serat Optik Setelah Bending

Hasil Pengukuran

Data Perbandingan

Bending

Radius

(mm)

Juml.

Lilitan

Bending

Loss

OTDR

Yokogawa

AQ 7 2 7 5

Bending

Loss

Agilent

E6000

Series

Mini-

OTDR

Deviasi

1 0.945 0.729 0 .216

2 2.595 1.354 1 .241

3 3.918 1.65 2 .268

4 6.216 2.137 4 .079

5

5 5.516 2.669 2 .847

1 0.608 0.344 0 .264

2 1.137 0.689 0 .448

3 1.625 0.963 0 .662

4 2.375 1.202 1 .173

6

5 3.01 1.543 1 .467

1 0.175 0.194 0 .019

2 0.261 0.248 0 .013

3 0.444 0.344 0 . 1

4 0.418 0.362 0 .056

7

5 0.587 0.493 0 .094

Grafik Bending Loss terhadapa Jumlah Lilitan

Lokasi 50m Lokasi 75m Bending

Radius

(mm)

Juml.

Lilitan Bending Loss

(dB)

Bending Loss

(dB)

1 0.739 0.729

2 1.363 1.354

3 1.782 1.65

4 2.235 2.137

5

5 2.756 2.669

1 0.373 0.344

2 0.808 0.689

3 1.118 0.963

4 1.287 1.202

6

5 1.571 1.543

1 0.217 0.194

2 0.324 0.248

3 0.446 0.344

4 0.493 0.362

7

5 0.612 0.493

Data Pengukuran Bending Loss Lokasi 50m dan 75m

Pengolahan Data

(a) (b)

(a) Grafik Bending Loss Terhadap Jumlah Lilitan 3 variasi Bending Radius di Lokasi 50m ; (b) Grafik Bending Loss Terhadap 3 Variasi Bending Radius pada Lokasi 75m

Pengukuran Bending Loss Terhadap Jumlah Lilitan

Data Bending Loss per Jumlah Lilitan

Lokasi 50m Lokasi 75m Bending

Radius

(mm) Bending Loss/Jumlah

Lilitan

Bending Loss/Jumlah

Lilitan

5 0.7752 ± 0.42% 0.7938 ± 0.93%

6 0.4564 ± 2.46% 0.366 ± 0.38%

7 0.2266 ± 1.41% 0.2004 ± 4.34%

(a) Grafik Bending Loss Terhadap Bending Radius 5 variasi Lilitan di Lokasi 50m ; (b) Grafik Bending Loss Terhadap Bending Radius 5 Variasi Lilitan pada Lokasi 75m

(a) (b)

Pengukuran Bending Loss Terhadap Bending Radius

Data Bending Loss per Bending Radius

Lokasi 50m Lokasi 75m

Juml. Lilitan Bending

Loss/Bending

Radius

(dB/mm)

Bending

Loss/Bending

Radius

(dB/mm)

1 8.36 ± 0.45% 9.99 ± 0.6%

2 25.74 ± 2.41% 42.75 ± 1.37%

3 30.67 ± 3.44% 41.19 ± 3.16%

4 49.16 ± 2.37% 82.64 ± 3.96%

5 59.54 ± 2.09% 86.34 ± 3.95%

Kesimpulan

1. Telah dilakukan pengukuran bending loss pada serat optik tipe Optical Cable 9/125 SM-2.0 QO821 1802M menggunakan Agilent E6000 Series Mini-OTDR.2. Agilent E6000 Series Mini-OTDR dapat digunakan untuk menentukan lokasi terjadinya pelengkungan serat optik sehingga memudahkan pengguna untuk melakukan perbaikan.3. Disimpulkan bahwa hubungan antara bending loss dan jumlah lilitan adalah linier.4. Disimpulkan bahwa hubungan antara bending loss dan bending radius berdasarkan hasil pengukuran adalah eksponensial.5. Untuk menghindari bending loss lebih dari 0.003 dB/m, maka bending radius yang digunakan adalah lebih dari 7mm (R > 7mm).

Crisp, John. Dan Elliott, B. Introduction to Fiber Optic. Elseiver Ltd. The Boulevard,Langford Lane Kidlington, OX5 16 B, England.

Elliott, B. dan Gilmore, M. 2002. Fiber Optic Cabling. Newnes, ISBN 0750650133.

Gower, J. (1984) Optical Communications Methods, pp. 90–113. Prentice Hall

Hayes, J. and LeCheminant, G. (2002) “Testing Fiber Optic Local Area Networks(LANs)”, in Handbook of Fiber Optic Data Communication, C. DeCusatis (ed.),Chapter 9, p. 336, Academic Press

http://www.thefoa.org/tech/fibr-mfg.htm

Jenny. R, Fundamentals of Fiber Optics : An Intriduction for Beginner, VolpiManufacturing USA Co, New York, 2000.

Kolimbris Harold, 2004, Fiber Optics Communications, Prentice-Hall.

Miller, S.E. and Chynoweth, A.G. (eds) (1979) Optical Fiber Telecommunications,Academic Press, Inc.: New York.

REFERENSI