srt ket perus 1 - repositori.unud.ac.id · fiber optik. 1.4 manfaat manfaat dari penelitian ini...
Post on 18-Jul-2019
230 Views
Preview:
TRANSCRIPT
U
ANALIS
UNTUK D
( O
GED
I M
SA PENG
DAERAH
OPTICAL
DE SUKAD
MADE DAR
PRO
FAKULT
LAPORA
GUKURAN
TRANSM
MENGG
TIME DO
DARMIKA,
RMAWAN
OGRAM STU
TAS TEKNI
JIMB
1
AN PENEL
N RUGI-R
MISI KAL
GUNAKAN
OMAIN RE
Oleh :
, ST., MSc.
UDI TEKN
IK UNIVER
BARAN-BA
2015
LITIAN
RUGI JAR
LIASEM-U
N OTDR
EFLECTO
NIDN
NIM
NIK ELEKT
RSITAS UD
ALI
RINGAN O
UBUNG D
O METER
: 00050567
: 02044050
TRO
DAYANA
OPTIK
DENGAN
)
704
078
i
ABSTRAK
Dengan semakin berkembangnya teknologi komunikasi dewasa ini, menuntut masyarakat pengguna teknologi tersebut untuk semakin selektif dalam memilih teknologi mana yang akan digunakan. Demikian pula dengan media penghantarnya, dimana teknologi tersebut harus dapat memenuhi berbagai keperluan pengguna, seperti biaya yang relatif rendah, mutu pelayanan yang tinggi dan lebih cepat, aman dan berkapasitas yang lebih besar. Banyak pilihan yang diberikan dan kabel serat optik adalah salah satu alternatif pemecahannya. Pada sistem komunikasi, serat optik ( fiber optik ) makin banyak menggantikan saluran transmisi kawat biasa. Saluran serat optik memberikan beberapa keuntungan dibandingkan dengan saluran transmisi kawat biasa. PT Telkom sebagai penyedia layanan telekomunikasi menggunakan kabel serat optik paling utama sebagai penghantar dalam sistem komunikasi. Tetapi dalam kenyataannya kabel serat optik juga memiliki loss yang nantinya berpengaruh sekali dalam sistem komunikasi tersebut, sehingga PT Telkom berusaha untuk menekan seminimal mungkin loss yang dihasilkan pada kabel serat optik tersebut. tetapi sebelum menekan loss tersebut PT Telkom perlu mengetahui berapa besarkah loss yang terdapat pada jaringan transmisi yang digunakan dalam berkomunikasi dan untuk mengetahui besar loss tersebut, PT Telkom menggunakan suatu perangkat yang dinamakan OTDR ( Optical Time Domain Reflecto Meter ). Hasil pengukuran loss ( redaman ) dengan menggunakan OTDR adalah 0.22 dB hampir sesuai dengan loss yang dicari melalui dengan perhitungan yaitu 0.181 dB . Selain itu juga, pengukuran loss dengan menggunakan OTDR hasilnya hampir mendekati standar loss yang telah ditetapkan yaitu 0.2 dB. Ini membuktikan bahwa perangkat OTDR sangat baik digunakan dalam mengukur loss pada jaringan transmisi.
ii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan
rahmat-Nya, penulis dapat menyelesaikan laporan penelitian ini. Laporan ini
diharapkan dapat menjadi referensi bagi mahasiswa Jurusan Teknik Elektro
Universitas Udayana yang mengambil mata kuliah Sistem Komunikasi Optik.
Penyusunan laporan in merupakan prasyarat akademis pada program Studi
Teknik Elektro Universitas Udayana. Adapun judul dari laporan Kerja praktek ini
adalah :
“ ANALISA PENGUKURAN RUGI-RUGI JARINGAN OPTIK UNTUK
DAERAH TRANSMISI KALIASEM-UBUNG DENGAN MENGGUNAKAN OTDR (
OPTICAL TIME DOMAIN REFLECTO METER ) ”
Dalam penyusunan laporan ini. Penulis banyak mendapat bantuan dan
berbagai pihak. Menyadari akan hal itu, melalui kesempatan ini penulis ingin
mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Ir. Nyoman Setiawan, MT. selaku Ketua Program Studi Teknik
Elektro Fakultas Teknik University Udayana.
2. Bapak Sukardi staff PT. Telkom atas berbagai data dan informasi yang
diberikan.
3. Semua pihak yang telah memberikan bantuan kepada penulis.
Penulis menyadari penelitian ini masih jauh dari sempurna akibat
terbatasnya pengetahuan, waktu dan kesempatan yang dimiliki. Untuk itu, segala
saran yang bersifat membangun sangat penulis harapkan untuk penyempurnaan
karya berikutnya. Melalui kesempatan ini pula, penulis mohon maaf yang sebesar-
besarnya apabila ada hal-hal yang kurang berkenan. Semoga laporan ini dapat
bermanfaat bagi para pembaca.
Denpasar, Nopember 2015
Penulis
iii
DAFTAR ISI
JUDUL
ABSTRAK……………………………………………………………………........i
ABSTRACT.............................................................................................................ii
KATA PENGANTAR……………………………………………………………iii
DAFTAR ISI...........................................................................................................iv
DAFTAR GAMBAR.............................................................................................vii
DAFTAR TABEL……………………………………………………….............ix
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang..................................................................................................1.
1.2 Rumusan Masalah..............................................................................................2
1.3Tujuan.................................................................................................................2
1.4Manfaat...............................................................................................................2
1.5 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah................................................................3
1.6 Sistematika Pembahasan...................................................................................3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sistem Transmisi dengan Media Fisik..............................................................4
2.1.1 Sistem Transmisi dengan Media Kawat Terbuka ( Open Wire )....................4
2.1.2 Sistem Transmisi dengan Media Kabel..........................................................5
2.1.3 Sistem Transmisi dengan Media Serat optik .................................................7
2.1.3.1 Struktur Dasar Serat optik ..........................................................................8
2.2 Jenis-jenis Serat optik ......................................................................................9
2.2.1 Single Mode Fiber...........................................................................................9
2.2.2 Multimode Step Index...................................................................................11
2.2.3 Multimode Graded Index..............................................................................12
2.3 Karakteristik Serat optik .................................................................................13
2.3.1 Konstruksi Kabel Serat optik .......................................................................15
2.4 Propagasi Cahaya dalam Serat optik ...............................................................17
2.4.1 Karakteristik Serat optik ..............................................................................17
2.4.2 Komponen Serat optik .................................................................................18
2.5 Rugi-rugi Serat optik .......................................................................................19
iv
2.5.1 Standar Nilai Pengukuran.............................................................................23
2.6 Konfigurasi Transmisi serat optik ...................................................................24
2.6.1 Keuntungan dan Kerugian transmisi Serat optik .........................................25
2.7 Optical Time Domain Reflecto Meter ( OTDR ).............................................25
2.7.1 Backscatter....................................................................................................26
2.7.2 Non-Reflective Events...................................................................................27
2.7.3 Reflective Events .........................................................................................28
2.8 Prinsip kerja OTDR..........................................................................................29
BAB III MATERI DAN METODE
3.1 Tempat dan Waktu Kerja Praktek....................................................................31
3.2 Data…………………………………………………………………..............31
3.2.1 sumber Data..................................................................................................31
3.2.1.1 Data Primer................................................................................................31
3.21.2 Data Sekunder.............................................................................................31
3.3 Analisis Data....................................................................................................31
3.4 Alur Analisis....................................................................................................32
BAB IV PEMBAHASAN
4.1 Teknik Penyambungan OTDR dengan Kabel Serat optik ..............................33
4.2 Fungsi Elemen-elemen OTDR.........................................................................34
4.2.1 Trace Screen ( Tampilan Layar Penjejakan )................................................34
4.2.2 Start ( mulai )................................................................................................34
4.2.3. Parameter-parameter OTDR........................................................................35
4.2.4 Event ( kejadian )..........................................................................................35
4.2.4.1 Pengujian dengan mode Events.................................................................36
4.2.5 Measurements ( pengukuran ).......................................................................37
4.2.5.1 Elemen pada Measurements.......................................................................37
4.2.6 Setup..............................................................................................................40
4.3 Pengukuran Rugi-rugi Penyambungan Serat optik .........................................41
4.3.1 Pengoperasian OTDR....................................................................................42
4.3.1.1 Pengukuran Kerugian Sambungan.............................................................42
4.3.1.2 Pengukuran Kerugian Dua Titik................................................................43
4.3.1.3 Hubungan Serat optik ................................................................................43
v
4.4 Konektor Optik.................................................................................................43
4.4.1 Rugi-rugi pada Konektor Optik....................................................................44
4.5 Pengukuran Rugi-rugi Jaringan transmisi Serat optik
Pada Kaliasem-Ubung......................................................................................44
4.5.1 Spesifikasi Kabel Optik Single Mode...........................................................44
4.5.2 Analisa Pengukuran Jaringan Serat optik ....................................................45
4.5.3 Perbandingan Pengukuran OTDR dengan Perhitungan ...............................49
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan……………………………………………………...................55
5.2 Saran.................................................................................................................55
DAFTAR PUSTAKA…........................................................................................56
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Konfigurasi Sistem Transmisi dengan Media Fisik.............................4
Gambar 2.2 Suatu Sistem dengan Karakteristik R,L,C,G........................................5
Gambar 2.3 Kabel Koaksial.....................................................................................6
Gambar 2.4 Kabel Serat optik ................................................................................7
Gambar 2.5 Struktur Dasar Serat optik ..................................................................9
Gambar 2.6 Prinsip perambatan cahaya dalam Serat optik .....................................9
Gambar 2.7 Single Mode Fiber dan Perubahan Indeks Bias.................................10
Gambar 2.8 Multimode Step Index dan Perubahan Index Core............................11
Gambar 2.9 Perambatan Cahaya dalam Multimode Step index Fiber...................11
Gambar 2.10 Multimode Graded Index dan Perubahan Index Bias......................12
Gambar 2.11 Perambatan Gelombang Cahaya pada Multimode Graded Index....13
Gambar 2.12 Kabel Optik Duct.............................................................................16
Gambar 2.13 Konstruksi Kabel Tanam Langsung.................................................16
Gambar 2.14 Konstruksi Kabel Udara...................................................................16
Gambar 2.15 Hukum Pemantulan Cahaya Snellius...............................................17
Gambar 2.16 Karakteristik Redaman Serat optik .................................................18
Gambar 2.17 Rugi-rugi Akibat Molekul Air dalam Optik.....................................20
Gambar 2.18 Rugi-rugi akibat Scattering..............................................................21
Gambar 2.19 Rugi-rugi akibat Microbending........................................................21
Gambar 2.20 Rugi-rugi akibat Penyambungan......................................................22
Gambar 2.21 Rugi-rugi akibat Coupling................................................................23
Gambar 4.1 Blok Diagram Sistem Konfigurasi Serat optik ..................................27
Gambar 4.2 blok Diagram Stasiun Pengulang.......................................................27
Gambar 4.3 Penampang Muka OTDR...................................................................30
Gambar 4.4 Bagan Prinsip Kerja OTDR................................................................32
Gambar 4.5 Backscatter.........................................................................................32
Gambar 4.6 Non-Reflective Events.......................................................................33
Gambar 4.7 Reflective Events...............................................................................33
Gambar 4.8 Kondisi Fiber End..............................................................................34
Gambar 4.9 Kondisi Dinamic Range ....................................................................34
vii
Gambar 4.10 Kondisi Dead Zone...........................................................................35
Gambar 4.11 Teknik Penyambungan kabel ke OTDR...........................................36
Gambar 4.12 Layar Penjejakan..............................................................................37
Gambar 4.13 Alur mode OTDR Bekerja...............................................................38
Gambar 4.14 Parameter pada Mode OTDR...........................................................38
Gambar 4.15 Hasil Pengujian dengan Mode Events..............................................40
Gambar 4.16 Hasil Pengujian dengan Mode Measurements.................................41
Gambar 4.17 Kontrol Pembatas Nilai....................................................................42
Gambar 4.18 Pengujian Jarak Mode Pengukuran..................................................42
Gambar 4.19 Redaman Perkiraan Ujung ke Ujung..............................................43
Gambar 4.20 Penampang konektor optik..............................................................49
Gambar 4.21 OTDR Report untuk Core 8.............................................................51
Gambar 4.22 OTDR Report untuk Core 7.............................................................53
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dengan semakin berkembangnya teknologi komunikasi dewasa ini,
menuntut masyarakat pengguna teknologi tersebut untuk semakin selektif dalam
memilih teknologi mana yang akan digunakan. Demikian pula dengan media
penghantarnya, dimana teknologi tersebut harus dapat memenuhi berbagai
keperluan pengguna, seperti biaya yang relatif rendah, mutu pelayanan yang
tinggi dan lebih cepat, aman dan berkapasitas yang lebih besar. Banyak pilihan
yang diberikan dan kabel serat optik adalah salah satu alternatif pemecahannya.
Pada sistem komunikasi, serat optik ( fiber optik ) makin banyak
menggantikan saluran transmisi kawat biasa. Saluran serat optik memberikan
beberapa keuntungan dibandingkan dengan saluran transmisi kawat biasa, antara
lain :
1. Cahaya sebagai media transmisi dengan kapasitas pembawaan informasi
dari suatu serat ( fiber ) adalah jauh lebih besar daripada sistem radio
gelombang mikro.
2. Bahan yang digunakan dalam serat ( fiber ) adalah gelas silika, atau
dioksida silikon, yang merupakan salah satu bahan yang paling banyak
terdapat di bumi, sehingga nantinya biaya saluran semacam ini pasti
akan jauh lebih murah dibandingkan dengan saluran transmisi kawat
maupun sistem gelombang mikro.
3. Serat optik tidak menghantarkan listrik, sehingga dapat dipergunakan di
daerah-daerah yang isolasi listrik dan interferensinya tinggi.
4. Mempunyai kapasitas informasi yang tinggi, sehingga rute-rute saluran
majemuk dapat diringkas menjadi kabel yang jauh lebih kecil, sehingga
dapat mengurangi kemacetan pada terowongan- terowongan kabel yang
sudah sangat padat.
Dengan teknologi yang telah berkembang pada saat ini, sistem komunikasi
serat optik masih sedikit lebih mahal daripada sistem transmisi kawat atau radio
yang setara , tetapi keadaan ini sedang berubah dengan cepat. Sistem serat optik
2
dengan cepat akan mampu bersaing dengan sistem-sistem lain dalam harga, dan
kelebihan-kelebihan yang lainnya, makin lama akan makin banyak sistem lain
yang digantikan ( Roddy, D. Coolen, J. 1993 ).
Besarnya rugi-rugi dalam jaringan transmisi serat optik, utamanya pada
konektor, titik-titik sambungan ( splicing ) dan titik-titik percabangan ( joint
splicing ) merupakan parameter untuk menentukan baik buruknya penyaluran,
serta layak tidaknya jaringan tersebut digunakan sebagai jalur komunikasi, perlu
diadakan pengukuran terhadap rugi-rugi tersebut.
Dalam pengukuran rugi-rugi tersebut digunakan suatu piranti atau alat yang
dapat menentukan besar rugi-rugi suatu jaringan komunikasi dan sekaligus juga
dapat menentukan posisi kerusakan yang terjadi, seperti menggunakan perangkat
OTDR ( Optical Time Domain Reflecto Meter ).
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas maka dapat dirumuskan masalahnya yaitu
apakah penyebab terjadinya rugi-rugi transmisi pada transmisi fiber optik dan
bagaimanakah pengoperasian OTDR dalam menentukan rugi-rugi transmisi ?
1.3 Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui penyebab dari rugi-rugi
transmisi fiber optik dan juga untuk mengetahui perhitungan dan pengoperasian
OTDR yang digunakan oleh PT Telkom dalam mendeteksi rugi-rugi transmisi
fiber optik.
1.4 Manfaat
Manfaat dari penelitian ini adalah sebagai bahan referensi dan pertimbangan
dalam mengambil keputusan untuk meningkatkan kualitas penyaluran melalui
fiber optik pada bagian transmisi PT.Telkom Kaliasem. Selain itu juga, sebagai
bahan acuann bagi peneliti lainnya untuk memperdalam dan mengenal bagaimana
cara-cara pengukuran rugi-rugi serat optik dan perhitungannya.
3
1.5 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah
Melihat luasnya ruang lingkup masalah penelitian ini maka permasalahan
dibatasi menegenai :
1. Pengukuran rugi-rugi jaringan transmisi fiber optik pada jalur transmisi
Kaliasem-Ubung dengan menggunakan OTDR di bagian transmisi
Kaliasem.
2. Perbandingan antara hasil pengukuran yang diperoleh OTDR dengan
perhitungan manual ( rumus-rumus perhitungan kabel optik ) untuk jenis
kabel Step Index Single Mode.
1.6 Sistematika Pembahasan
Langkah - langkah sistematika pembahasan yang dilakukan dalam
penelitian ini dilakukan dengan pembahasan dari setiap bab yaitu :
BAB I PENDAHULUAN
Merupakan bab yang menguraikan secara garis besar mengenai latar belakang
penulisan, tujuan penilisan, manfaat, batasan masalah dan sistematika
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini menguraikan tentang teori-teori yang menunjang pembahasan
BAB III MATERI DAN METODE
Menguraikan tentang tempat dan waktu observasi, data dan analisis
BAB IV PEMBAHASAN
Berisi tentang pengujian rugi-rugi jaringan fiber optik dengan perangkat OTDR
BAB V PENUTUP
Dalam penutup berisikan simpulan dari penelitian serta saran - saran yang
berisikan kelebihan serta kekurangan dari alat yang diteliti. Sehingga akan
memberikan pertimbangan - pertimbangan bagi penelitian berikutnya.
4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sistem Transmisi dengan Media Fisik
Sistem transmisi dengan media fisik adalah sistem transmisi yang
menggunakan saluran fisik sebagai sarana penyaluran informasi. Konfigurasi dari
sistem ini dapat digambarkan sebagai berikut :
Saluran fisik yang digunakan dapat berupa :
a. Kawat Terbuka ( open wire )
b. Kabel ( pair cable, coaxial cable )
c. Serat optik
2.1.1 Sistem Transmisi dengan Media Kawat Terbuka ( Open Wire )
Sistem transmisi ini terdiri atas dua bagian pokok yaitu perangkat OWC
( Open wire Carrier ) dan saluran kawat terbuka. Perangkat OWC terbagi dalam
dua bagian yaitu, bagian kirim dan bagian terima. Termasuk dalam peralatan ini
adalah proses “ Multiplexing “ yaitu proses menggabungkan beberapa kanal
telepon menjadi “ base-band “ ( pita/ jalur dasar ).
Pada umumnya sistem ini menggunakan kawat yang terbuat dari baja yang
dilapisi tembaga. Karakteristik dari sistem ini sangat dipengaruhi oleh
karakteristik dari kawat tersebut. Suatu kawat telanjang mempunyai karakteristik
konstanta elektris yang bersifat resistansi ( R ), induktansi ( L ), kapasitansi ( C ),
dan konduktansi ( G ).
Sentral Telepon/
telex/ data
Perangkat transmisi
Perangkat Transmisi
Sentral Telepon/ Telex/Dat
Media Transmisi
Gambar 2.1 Konfigurasi Sistem Transmisi dengan media fisik
5
Dengan adanya sifat-sifat tersebut, maka jenis saluran tersebut secara
ekivalen dapat digambarkan sebagai berikut :
Gambar 2.2
Suatu sistem dengan karakteristik R,L,C,G
Dengan melihat kondisi fisik dan karakteristik elektris dari kawat terbuka
tersebut, maka sistem transmisi dengan media fisik kawat terbuka mempunyai
kelebihan dan kelemahan sebagai berikut :
a. Kelebihan
Dapat menyalurkan informasi lebih dari satu kanal (bisa 16 kanal bolak-balik )
dengan menggunakan satu pasang kawat.
b. Kelemahan
1. Redaman kawat relatif besar, sehingga pada setiap jarak tertentu harus
dipasang line amplifier.
2. Karena secara fisik kawat tersebut tidak mempunyai isolasi ( penutup ),
maka sistem ini mudah terkena gangguan ( interferensi ) dari sistem lain
yang berdekatan.
3. Memerlukan perawatan yang relatif banyak, karena kawat tersebut
dipasang diatas tanah dengan menggunakan tiang penyangga, sehingga
perlu perawatan kawat dan tiang-tiang penyangga.
2.1.2 Sistem Transmisi dengan Media Kabel
Dalam sistem ini digunakan kabel sebagai media transmisinya. Pengertian
kabel disini adalah kawat yang dilapisi isolasi penutup, baik isolasi yang terbuat
dari kertas ataupun dari bahan isolasi lainnya. Kabel ini dapat dibedakan menjadi
a. Pair Cable, yaitu kabel yang selalu berpasangan dan dapat pula dalam
satu selongsong terdiri atas beberapa pasang kabel. Kapasitas kabel ini
6
bervariasi mulai dari 10 pasang sampai 2400 pasang. Penggunaannya
banyak dipakai untuk kabel “junction” yaitu kabel penghubung antar
sentral yang berada dalam satu kota ( Multi Exchange System ). Salah
satu kelemahan yang mungkin dimiliki oleh kabel ini adalah
banyaknya pasangan disatukan dalam ruangan sempit pada jarak yang
panjang, bermacam-macam kopel listrik ( statics dan magnetics ) dapat
menyebabkan terjadinya bicara silang ( cross-talk ).
b. Coaxcial cable ( Kabel Koaksial ), yaitu satu kabel yang terdiri dari
dua buah konduktor yang dipasang menggunakan satu poros ( sumbu ).
Gambar 2.3
Kabel koaksial
Kabel ini banyak digunakan untuk mnetransmisikan sinyal frekuensi
tinggi, mulai 300 KHz ke atas. Karena kemampuannya dalam menyalurkan
frekuensi tinggi tersebut, maka sistem transmisi dengan kabel koaksial
mempunyai kapasitas kanal yang cukup besar. Sistem transmisi kabel koaksial
dibedakan menjadi dua macam yaitu :
1. Menggunakan satu buah kabel koaksial disebut SMC ( System Mono Coaxcial )
2. Menggunakan dua buah kabel koaksial disebut SBC ( System Bicoaxcia Cable )
Secara umum sistem transmisi kabel koaksial mempunyai kelemahan dan
keunggulan antara lain :
Keunggulan :
1. Dapat digunakan untuk menyalurkan informasi sampai dengan 900 kanal
telepon
2. Karena kabel koaksial menggunakan penutup isolasi, maka
kemungkinan terjadinya interferensi dengan sistem lain sangat kecil.
3. Dapat ditanam di dalam tanah sehingga perawatannya relatif sedikit.
7
Kelemahan :
1. Mempunyai redaman yang relatif besar, sehingga untuk hubungan jarak
jauh harus dipasang pengulang ( repeater ).
2. Jika kabel dipasang diatas tanah, rawan terhadap gangguan-gangguan
fisik yang dapat berakibat terputusnya hubungan.
2.1.3 Sistem Transmisi dengan Media Serat Optik
Sebagai media transmisi dalam jaringan digital, serat optik berperan
sebagai pemandu gelombang cahaya, dimana serat optik terbuat dari bahan gelas
atau silika dengan ukuran yang kecil dan sangat ringan, tetapi dapat menyalurkan
informasi dalam jumlah yang sangat besar dengan rugi-rugi yang relatif rendah.
Prinsip dasar sistem transmisi dengan media serat optik adalah
mentransmisikan informasi yang sudah diubah dalam bentuk cahaya sehingga
dapat disalurkan melalui kabel serat optik
Komponen-komponen utama dalam sistem komunikasi serat optik adalah :
a. Optical Light Source ( Sumber Cahaya Optik )
Komponen ini adalah bagian dari unit pemancar ( Transmisi ),
membangkitkan energi optik yang fungsinya sama dengan gelombang pembawa
( carrier) pada sistem komunikasi dengan gelombang radio. Panjang gelombang
cahaya yang dibangkitkan adalah dalam orde mikrometer, misal 3μ m ,atau
mempunyai frekuensi 100.000 GHz. ( Roddy, D. Coolen, J. 1993 )
b. Serat Optik
Serat optik terbuat dari bahan dielektrik berbentuk seperti kaca atau gelas
( silica atau plastics). Diameternya sekitar 125μ m, kira-kira setebal rambut
manusia. Didalam serat inilah energi cahaya yang dibangkitkan oleh sumber
cahaya disalurkan sehingga dapat diterima di ujung unit penerima ( receiver ).
Gambar 2.4
Kabel Serat Optik
8
Pada bagian yang paling dalam disebut “ core “ atau inti , lapisan berikutnya
adalah “ cladding “. Core dan cladding mempunyai indeks bias yang berbeda ,
sehingga bila ada cahaya masuk ke dalam core , maka cahaya tersebut akan
dipantulkan sempurna oleh cladding. Proses inilah yang menyebabkan cahaya
tersebut merambat sepanjang serat optik. Jika dilihat dari struktur distribusi indeks
biasnya, serat optik dapat dibedakan menjadi dua yaitu “ step indeks “ dan “
graded indeks “. Perbedaan ini menyebabkan pola perambatan cahaya yang
berbeda di dalam serat optik.
c. Optical Photo detector
Merupakan bagian dari unit penerima ( receiver ) yang berfungsi untuk
mendeteksi energi optik yang diterima dan kemudian mengubahnya dalam bentuk
sinyal-sinyal listrik. Jenis-jenis photo detector antara lain PIN ( Positive intrinsic
negative ) photo diode, APD ( avalanche photo diode ) .
Kapasitas kanal yang dapat disalurkan melalui sistem transmisi serat optik
cukup besar. Misalnya pada sistem PDH (140 Mb/s), mampu menyalurkan
informasi sebanyak 1920 kanal telepon dan pada sistem SDH (155 Mb/s) bahkan
dapat menyalurkan informasi sampai 6300 kanal.
Keunggulan dan kelemahan yang dimiliki sistem ini adalah :
Keunggulan :
1. Dapat menyalurkan informasi sampai dengan ribuan kanal
2. Kualitas transmisinya sangat baik, mengingat sistem ini mempunyai
redaman dan noise yang kecil
3. Bebas dari kemungkinan gangguan interferensi, karena yang disalurkan
adalah cahaya
Kelemahannya :
1. Karena dimensinya yang sangat kecil, maka dalam pemasangannya
memerlukan kecermatan dan ketelitian tinggi
2. Harganya relatif mahal
2.1.3.1 Struktur dasar Serat optik
Serat optik yang dikenal dewasa ini terdiri dari :
a. Inti ( bagian dalam ) yang disebut core
b. bagian luar yang disebut sebagai cladding
9
Sedangkan lapisan berikutnya yang merupakan lapisan paling luar berfungsi
sebagai pembungkus / jacket. Kabel serat optik yang menggunakan bahan dasar
silica, variasi bias diperoleh dengan mencampur atom lain ( seperti Ge ) dengan
konsentrasi yang berbeda-beda.
Gambar 2.5
Struktur Dasar serat optik
2.2 Jenis-jenis Serat optik
Menurut jenisnya, kabel serat optik dibedakan menjadi 3 macam :
2.2.1 Single Mode Fiber
Perambatan cahaya dalam single mode fiber adalah sebagai berikut:
Gambar 2.6
Prinsip perambatan cahaya dalam serat optik
Keterangan gambar 2.6, yaitu :
1. Sinar merambat lurus sepanjang sumbu serat tanpa mengalami refleksi /
reflaksi ( pemantulan ).
2. Sinar mengalami reflaksi total karena memiliki sudut datang yang lebih
besar dari sudut kritis dan akan merambat sepanjang serat melalui
pantulan.
10
3. Sinar akan mengalami reflaksi dan tidak akan dirambatkan sepanjang serat
karena memiliki sudut datang yang lebih kecil dari sudut kritis.
Gambar 2.7
(a). Single Mode fiber (b). Perubahan Indeks bias
Keterangan gambar 2.7, yaitu :
n1 = Indeks bias core
n2 = Indeks bias cladding
R1 = Jari-jari caladding
R2 = Jari-jari core
Pada single mode fiber, terlihat pada gambar bahwa indeks bias akan berubah
dengan segera pada batas antara core dan cladding ( step indeks ). Bahannya
terbuat dari glass silika baik untuk core maupun cladding-nya.
Diameter core jauh lebih kecil ( 10 μm ), dibandingkan dengan diameter
cladding ( 125μm ), konstruksi demikian dibuat untuk mengurangi rugi-rugi
transmisi akibat adanya fading. Sedangkan redaman dari jenis serat optik ini
adalah 2-5 dB/komponen pneumetik dengan bandwidth 50 GHz.
Single mode fiber sangat baik digunakan untuk menyalurkan informasi jarak
jauh karena disamping rugi-rugi transmisi yang kecil juga mempunyai band
frekuensi yang lebar.
11
2.2.2 Multi Mode Step Index
Gambar 2.8
(a). Multi mode step index fiber
(b). Perubahan index core
Keterangan gambar 2.8, yaitu :
n1 = Indeks bias core
n2 = Indeks bias cladding
R1 = Jari-jari cladding
R2 = Jari-jari core
Gambar 2.9
Perambatan cahaya dalam multimode step index fiber
Dalam multi mode step index keuntungan yang diperoleh adalah kemudahan
penyambungan antara dua kabel, hal ini disebabkan karena core yang relatif
cukup tebal sedangkan ukuran cladding yang sangat tipis. Core dan Cladding
mempunyai indeks bias yang berbeda yaitu indeks bias inti ( core/n1 ) 1,47μm,
sedangkan indeks bias cladding (n2) 1,45 μm, hal ini memungkinkan pembiasan
secara total dalam inti kabel.
12
2.2.3 Multi Mode Graded Index
Serat optik jenis multi mode graded index adalah serat optik yang mempunyai
indeks bias core berubah-ubah dari pusat core ke batas cladding. Perubahan ini
terjadi secara bertahap dalam core yang berdiameter sekitar 30-60 μm dan
diameter cladding 100-150 μm, sehingga serat optik multi mode graded index
sukar sekali dalam pembuatannya.
Gambar 2.10
(a) multimode graded index
(b). Perubahan index bias
Keterangan gambar 2.9, yaitu :
n1 = Indeks bias core
n2 = Indeks bias cladding
R1 = Jari-jari cladding
R2 = Jari-jari core
Dengan berubah-ubahnya indeks bias dari pusat ke daerah tepi, yaitu batas
antara inti serat optik dengan selubungnya akan mengakibatkan berkas cahaya
masuk ke dalam serat optik sehingga akan terfokus ke satu titik, ini terjadi karena
berkas sinar yang ada di tepi akan merambat lebih cepat dari sinar yang ada di
pusat / inti. Dengan demikian sinar akan tiba pada ujung output serat optik secara
bersamaan.
Aspek propagasi ini menjadikan serat optik jenis ini mempunyai redaman
relatif rendah dibandingkan dengan jenis multi mode step index, dimana rugi-rugi
transmisi minimum adalah 0,70 dB/Komponen pneumetik pada panjang
gelombang 1,18 μm dan lebar band frekuensi 150 MHz – 2,6 GHz, sehingga
13
sangat baik untuk transmisi pada jarak menengah dengan sumber cahaya LED
ataupun LASER, disamping itu pelaksanaan penyambungan juga relatif mudah.
Perambatan gelombang cahaya pada serat optik jenis multi mode graded index
adalah sebagai berikut :
Gambar 2.11
Perambatan gelombang cahaya pada multi mode graded index
2.3 Karakteristik Serat optik
Adapun karakteristik serat optik yang perlu diketahui adalah sebagai berikut :
a. Ukuran kecil
Diameter luar serat optik, berkisar antara 100-250 μm. Diameter maksimum
setelah dilapisi atau dibungkus dengan plastik / nylon sebagai jacket menjadi 1
mm. Ukuran ini masih sangat kecil dibandingkan dengan konduktor kabel coaxial
(1-10 mm).
b. Ringan
Dibandingkan dengan kabel transmisi bias spesigravity ( SG ) sama dengan
8,9 maka SG bahan silika sebagai serat optik sangat kecil yaitu 2,2. sehingga
beratnya menjadi ½ -1/3 dari berat kabel transmisi biasa.
c. Lentur
Pada umumnya serat optik tidak akan patah bila dilengkungkan dengan radius
5 mm. Oleh karena itu kabel serat optik mempunyai kelenturan yang sama dengan
kabel transmisi biasa, sehingga teknik pemasangannya tidak jauh berbeda dengan
teknik pemasangan kabel biasa.
d. Tidak berkarat
Bahan silika sebagai bahan dasar serat optik mempunyai sifat kimia yang
sangat stabil, oleh karena itu tidak mungkin akan berkarat. Hal ini berbeda dengan
kabel yang menggunakan copper ( tembaga ) sebagai bahan konduktor.
14
e. Rugi-rugi rendah
Serat optik dengan menggunakan bahan silika mempunyai rugi-rugi transmisi
rendah. Besarnya berkisar 2-8 dB/Komponen pneumetik pada panjang gelombang
830 nm. Bandingkan dengan kabel koaksial yang mempunyai rugi-rugi transmisi
19 dB/Komponen pneumetik pada frekuensi 60 MHz
f. Kapasitas tinggi
Kapasitas dalam menyalurkan informasi persamaan cross section area sangat
besar disamping mempunyai lebar frekuensi yang lebar. Sebagai contoh ;
kapasitas penyaluran persamaan cross section area 100 x dibandingkan dengan
multi pair kabel dan 10 x dibandingkan dengan kabel koaksial.
g. Bebas induksi
Serat optik menggunakan bahan dasar silika yang pada dasarnya merupakan
bahan dielektrik yang sangat baik, dan tahan terhadap induksi elektromagnetik
juga terhadap petir atau kilat.
h. Cross talk rendah
Kemungkinan terjadinya kebocoran sinar antara serat optik sangat kecil,
demikian pula kebocoran akibat masuknya sinar dari luar kemudian ikut
merambat dalam serat optik.
i. Tahan temperatur tinggi
Bahan silika mempunyai titik leleh 1900 °C, dan ini sangat jauh dibandingkan
dengan titik leleh tembaga dan plastik. Hal ini sangat ideal dipergunakan untuk
alat komunikasi pada daerah yang cukup rawan terhadap temperatur tinggi.
j. Tidak menimbulkan bunga api
Pada titik sambung tidak mungkin terjadi bunga api ( dischange ), oleh
karenanya sangat ideal untuk dipergunakan pada tempat-tempat yang peka
terhadap ledakan atau kebakaran.
k. Tidak dapat dicabangkan
Serat optik mempunyai ukuran yang sangat kecil atau sangat tipis. Oleh
karena itu sangat sulit bahkan tidak mungkin untuk dicabangkan. Bila harus
dicabangkan ( bila diperlukan ), maka harus dilakukan konversi dari sinyal optik
ke sinyal listrik
15
l. Tidak menggunakan bahan tembaga
Serat optik menggunakan bahan silika yang tidak mengandung unsur logam,
bahkan serat optik yang menggunakan multi komponen glass, unsur campuran
logam ( tembaga ) sangat kecil.
m. Rapuh
Meskipun rapuh, tetapi masih mempunyai daya elongate ( pemanjangan )
kurang lebih sebesar 5 %. Untuk menghindari kerusakan serat optik pada waktu
pemasangan atau penarikan, maka pada waktu disusun menjadi kabel serat optik
harus diberi penguat. Pair cable Coaxial cable Optical fiber cable
Diameter (nm)kelenturan kelengkungan
1-4 tinggi
> 0.1 cm
10 tinggi
> 50 cm
0.1 – 0.2 Tinggi
> 0.5 cm Perbandingan berat
kabel 1 1 0.1
Rugi-rugi ( dB/Km) lebar frekuensi
20 ( 4 MHz) 6 MHz 19 ( 60 MHz) 200 – 400 MHz
2 – 8
Kapasitas penyaluran/cross
section area (channel)
16 360 -900 1920-6300
Repeater Repeater konvensional
Repeater konvensional
Dibutuhkan repeater konvensional dan
optoelectric dan juga electric to optic
converter Jarak repeater 2 1,5 ( 60 MHz) 5-10 tergantung jenis
kabel optik Bahan dasar Tembaga Tembaga Silica dan
Milticomponent glass Tabel 2.1
Perbandingan kabel
( Siemens,1996)
2.3.1 Konstruksi Kabel Serat Optik
Ditinjau dari penggunaannya, kabel serat optik dibedakan menjadi 3
macam, yaitu :
a. Kabel duct
Jenis kabel ini sudah dipasang di Indonesia, sedangkan penggunaan di
PT.Telkom ( Kandatel Denpasar ) adalah sebagai kabel junction antar sentral
( termasuk antara SKSO Kaliasem dan STO Kuta )
16
Gambar 2.12
Kabel optik duct
b. Kabel tanam langsung
Konstruksi Kabel serat optik ini pada dasarnya sama dengan konstruksi kabel
serat optik untuk duct, hanya ditambah dengan penguat lagi yaitu armouring
(perisai) dan kulit kabel lagi.
Gambar 2.13
Konstruksi kabel tanam langsung
c. Kabel Udara
Gambar 2.14
Konstruksi kabel udara
17
2.4 Propagasi Cahaya dalam Serat Optik
Propagasi cahaya di dalam serat optik terjadi karena refleksi ( pemantulan ).
Pemantulan ini disebabkan oleh adanya perbedaan indeks bias antara core ( inti )
dan cladding. Jika seberkas cahaya memasuki suatu medium dengan indeks bias
yang berbeda, maka akan terjadi pembiasan atau pemantulan cahaya, yang
didasarkan atas hukum Snellius sebagai berikut :
Gambar 2.15
Hukum pemantulan cahaya snellius
Hukum Snellius menyatakan bahwa :
n1sinӨ1 = n2sin Ө2 (2.1)
sudut kritis adalah sudut antara sinar datang terhadap garis normal dimana sinar
tersebut akan dibiaskan sejajar dengan permukaan (interface) atau sudut Ө2 = 90°,
sehingga :
n1sinӨcr = n2 sin 90°
Өcr = arc sin ⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
1
2nn (2.2)
sudut kritis ( Cr ) adalah sudut terkecil dimana cahaya yang datang masih dapat
dipantulkan. Untuk sudut Ө > Cr cahaya akan dipantulkan sempurna, sedangkan
untuk Ө < Cr akan dibiaskan keluar dari inti.
2.4.1 Karakteristik Serat optik
Karakteristik optik dari serat optik biasanya dinyatakan dengan redaman,
bandwidth, dan pulse dispersion
18
a. Redaman
Redaman menyebabkan energi optik ditahan sepanjang serat selama
pentransmisian sinyal, sehingga menurunkan energi sinyal di ujung penerima
setelah melalui serat optik. Karena daya output pemancar dan sensitivitas
mempunyai harga yang pasti untuk suatu kondisi operasi tertentu, maka redaman
serat optik menentukan jarak lintasan ( link ) maksimum antara dua terminal tanpa
repeater.
b. Bandwidth
Bandwidth suatu serat optik menentukan batas frekuensi tertinggi dari
frekuensi response dalam transmisi analog.
c. Pulse dispersion
Pulse dispersion menentukan batas maksimum dari pulse rate (kecepatan
pulsa) pada transmisi digital. Karakteristik ditunjukkan pada gambar berikut :
Gambar 2.16
Karakteristik redaman serat optik
2.4.2 Komponen Optik
a. Sumber Cahaya ( Light Source )
Ada 2 jenis sumber cahaya yang banyak digunakan pada komunikasi optik,
yaitu :
1. LED ( Light Emiting Diode ), komponen ini membangkitkan cahaya
nonkoheren. Pengertian non-koheren adalah suatu cahaya atau gelombang
elektromagnetik yang mengandung panjang gelombang yang sangat
19
banyak. Karena sifat ini maka LED harus digunakan pada serat optik jenis
graded index untuk sistem transmisi data berkecepatan tinggi.
2. Komponen Laser, laser menghasilkan cahaya yang koheren yaitu sumber
cahaya murni. Jika dalam sistem audio dapat dianalogikan dengan tone
generator. Karena laser mempunyai power yang baik dengan spektrum
yang sempit, sehingga komponen ini dapat digunakan pada operasi single
mode, dengan serat optik jenis step index dan diameter core yang kecil.
Jenis komponen laser yang banyak digunakan adalah :
− Injection Laser Diode ( PIN )
− Neodyniumi : Ytrium Aluminium Garnet ( Nd : YAG )
laser
b. Photo Detector
Komponen detektor cahaya yang banyak digunakan pada sistem komunikasi
serat optik adalah PIN ( Positive Intrinsic Negative Doped ) diode dan APD (
Avalanche Photo Diode ).
Sifat yang penting dari photo detector adalah responsivitas yaitu
perbandingan arus ( yang dibangkitkan ) terhadap energi cahaya yang diterima.
Responsivitas dinyatakan dalam μA/μW. Silikon PIN diode banyak digunakan
pada panjang gelombang 800 – 900 nm, dan mempunyai responsivitas 0,65
μm/μW serta noise yang rendah.
Panjang gelombang di atas 900 nm digunakan InGaAs dan Germanium PIN
diode, karena silikon mempunyai responsivity InGaAs adalah 0,6 μA/μW
sedangkan Germanium 0,45 μA/μW. APD dirancang untuk meningkatkan
responsivitas, sehingga komponen ini sering digunakan untuk jaringan jarak jauh
karena sensivitas deteksinya tinggi.
2.5 Rugi-rugi Serat optik
Rugi-rugi serat optik merupakan ukuran yang menyebabkan besarnya redaman
pada serat optik tersebut terhadap sinar / sinyal optik yang ditransmisikan,
semakin kecil rugi-rugi maka semakin jauh sinyal tersebut dapat ditransmisikan.
Rugi-rugi serat optik dibedakan berdasarkan dari mana rugi-rugi tersebut berasal,
yaitu :
20
1. Rugi-rugi yang timbul dari bahan serat optik itu sendiri :
a. Absorbtion Loss
Rugi-rugi disebabkan oleh adanya kotoran-kotoran pada bahan glass,
terutama serat optik yang terbuat dari bahan multi component glass,
kotoran ini berupa logam ( besi, tembaga ) dan air. Kotoran-kotoran ini
dalam bentuk ion-ion yang dapat menyerap cahaya yang melalui serat
optik tersebut. Penyerapan cahaya oleh ion-ion ini akan berubah
menjadi energi panas, dan panas ini akan mengurangi daya kirim dari
serat optik. Untuk memperkecil rugi-rugi yang diakibatkan oleh ion-
ion karena adanya unsur-unsur logam dan lain-lain pada serat optik ,
maka kebersihan dan kemurnian bahan serat optik sangat menentukan.
Cara untuk memperkecil rugi-rugi adalah dengan teknik pengendapan
uap kimia, dimana dengan mengendapkan ion-ion tersebut maka
redaman dapat diperkecil
Gambar 2.17
Rugi-rugi akibat molekul air dalam optik
b. Rayleigh Scattering Loss
Dalam proses pembuatan serat optik, bila terjadi perubahan indeks bias
pada core, dimana perubahan indeks bias ini lebih pendek
dibandingkan dengan panjang gelombang cahaya, maka akan terjadi
hamburan. Hamburan ini disebut Rayleigh Scattering ( Penghamburan
Rayleigh ). Besarnya redaman yang terjadi biasanya tergantung pada
besarnya hamburan. Semakin besar nilai dari panjang gelombang,
maka semakin kecil rugi-rugi Rayleigh yang ditimbulkan. Untuk
panjang gelombang yang lebih besar dari 13000 mm, maka rugi-rugi
Rayleigh akan menjadi nol untuk bahan silika. Ada juga hamburan
yang ditimbulkan akibat kurang baiknya struktur serat optik. Dalam
kenyataannya bentuk struktur core maupun cladding tidak benar-benar
silindris, hal ini dapat pula menimbulkan hamburan terhadap cahaya
21
yang melaluinya, sehingga menyebabkan cahaya tidak dapat
dipantulkan dengan sempurna bahkan dibiaskan keluar dan hal inilah
yang menimbulkan rugi-rugi.
Gambar 2.18
Rugi-rugi akibat scattering
2. Rugi-rugi yang timbul sebagai akibat serat optik digunakan dalam sarana
transmisi :
a. Pelengkungan
Rugi-rugi ini terjadi pada saat sinar melalui serat optik yang
dilengkungkan, dimana sudut datang sinar lebih kecil dari sudut kritis
sehingga sinar tidak dipantulkan sempurna. Untuk mengurangi loss akibat
pelengkungan maka harga Numerical Aperture ( NA ) diperbesar.
b. Microbending Loss
Rugi-rugi ini akibat adanya permukaan yang tidak rata ( dalam orde
micro) yang diakibatkan oleh adanya perbaikan yang kurang sempurna
Gambar 2.19
Rugi-rugi akibat Microbending
c. Splicing Loss
Splicing loss timbul karena adanya gap ( celah ) antara dua serat optik
yang terjadi pada saat penyambungan, hal ini dapat terjadi karena serat
optik yang demikian kecil sehingga penyambungan menjadi kurang tepat
dan ini akan mengakibatkan sinar dari serat optik yang satu ke serat optik
yang lain tidak dirambatkan seluruhnya.
22
Ada beberapa hal dalam penyambungan yang dapat menimbulkan splicing
loss :
− Bila sambungan serat optik membentuk sudut
− Bila kedua sumbu serat optik sejajar
− Bila kedua sumbu berhimpit tetapi masih ada celah diantara
keduanya
− Bila ada perbedaan ukuran antara kedua serat optik yang
disambung
Untuk menghitung besarnya loss, digunakan rumus :
L(dB) = 10 log Pin
Pout . (2.3)
Dimana :
Pout : daya sesudah sambungan
Pin : daya sebelum sambungan
Rugi dalam penyambungan serat dapat diakibatkan karena :
Gambar 2.20
Rugi-rugi akibat penyambungan
d. Rugi-rugi Coupling
Rugi-rugi ini timbul pada saat serat optik disambungkan ( dikopel )
dengan sumber cahaya atau photo detector. Rugi-rugi ini terjadi karena
tidak seluruh energi yang diradiasikan oleh sumber optik bisa
dimasukkan ke dalam serat optik.
Kualitas coupling dinyatakan dengan efisiensi coupling, seperti
dinyatakan dengan rumus berikut :
23
μ = Pt/Ps (2.4)
Dimana :
Ps = daya yang dipancarkan oleh sumber cahaya
Pt = daya yang masuk ke dalam serat optik
Gambar 2.21
Rugi-rugi akibat coupling
2.5.1 Standar Nilai Pengukuran
Ada beberapa standar nilai pengukuran yang digunakan untuk menentukan
kualitas dari serat optik, antara lain :
1. Pengukuran rugi-rugi penyambungan ( joint losses measurement )
Nilai standar pengukuran maksimum untuk satu sambungan serat optik
ditentukan sebesar 0,2 dB
2. Pengukuran rugi-rugi penyerapan ( Absorption losses measurement )
Nilai standar pengukuran rugi-rugi penyerapan maksimum untuk satu instalasi
serat optik ditentukan sebesar 0,38 dB/komponen pneumetik
3. Pengukuran rugi-rugi keseragaman ( uniformnity losses measurement )
Untuk nilai pengukuran rugi-rugi keseragaman serat optik tidak seluruhnya
dapat dideteksi oleh pantulan ( backsacttered ) pulsa cahaya untuk setiap titik
sambungan, akan tetapi standar nilai pengukuran dari pabrik (ALCO )
ditentukan sebesar 0,10 dB
4. Pengukuran rugi-rugi konektor ( connector losses measurement )
Nilai standar pengukuran maksimum rugi-rugi konektor ditentukan sebesar
0,5 dB untuk setiap konektor
5. Pengukuran koefisien pelemahan ( attenuation coeficient measurement )
24
Nilai pengukuran koefisien pelemahan untuk serat optik mode tunggal ( single
mode optical fiber ) yang dioperasikan pada panjang gelombang 1310 nm,
dapat ditentukan dengan persamaan :
Rumus untuk attenuasi serat optik :
A (dB) = ( L × aF ) + ( Ns × aS ) + ( Nc × aC ) (2.5)
Dimana ;
A = Koefisien pelemahan
L = Panjang serat optik ( komponen pneumetik )
aF = rugi-rugi penyerapan ( 0,38 dB/komponen pneumetik )
Ns = banyaknya sambungan
aS = Rugi-rugi penyambungan maksimum ( 0,2 dB )
Nc = Banyaknya konektor
aC = Rugi-rug konektor maksimum ( 0,50 dB )
Dari kelima nilai standar nilai pengukuran diatas, nilai 1 dan 2 dijadikan acuan
utama untuk menentukan kualitas serat optik karena sebagian besar rugi-rugi serat
optik terjadi pada sisi ini. Untuk nilai 3 dan 4 nilainya sudah ditetapkan oleh
standar nilai pabrik.
2.6 Konfigurasi Transmisi Serat optik
Gambar 2.22
Blok diagram sistem konfigurasi serat optik
Multipleks digital dihubungkan ke DDF ( Digital Distribusi Frame ) dan
diteruskan ke Electrical Circuit. Fungsi Electrical Circuit adalah memperbaiki
dan mengkodekan sinyal yang diteruskan ke Optical Transmitter. Optical
Transmitter mengubah sinyal-sinyal elektris menjadi sinyal cahaya dan
memancarkannya ke dalam serat optik.
25
2.6.1 Keuntungan dan Kerugian transmisi serat optik
1. Keuntungan Media Transmisi Serat optik
a. Mempunyai lebar pita frekuensi ( Bandwidth ) yang lebar. Frekuensi
pembawa optik sekitar 1013 hingga 1016 Hz. Sehubungan bekerja pada
daerah frekuensi tinggi, maka jumlah informasi yang dibawa akan lebih
banyak.
b. Redaman sangat rendah. Perkembangan serat optik saat ini telah
menghasilkan produksi dengan redaman yang sangat rendah
dibandingkan dengan kabel yang terbuat dari tembaga. Terutama pada
frekuensi yang mempunyai panjang gelombang sekitar 1300 nm dan
1550 nm, redamannya lebih kecil dari 0,4 dB/Komponen pneumetik.
c. Kecil pengaruh kabel terhadap gangguan gelombang elektromagnet.
Serat optik yang terbuat dari kaca atau plastik adalah merupakan isolator
berarti bebas dari interferensi medan magnet, frekuensi radio dan noise
listrik.
d. Dapat menyalurkan informasi digital dengan kecepatan yang tinggi.
Kemampuan serat optik dalam menyalurkan frekuensi tinggi, sangat
cocok untuk pengiriman sinyal digital pada sistem multipleks digital
dengan kecepatan dari beberapa Mb/s hingga Gb/s.
e. Ukuran dan berat serat optik kecil dan ringan. Diameter inti serat dalam
ukuran mikro atau sama bahkan lebih kecil dari diameter sehelai rambut
manusia, sehingga pemakaian ruangan lebih ekonomis.
f. Tidak mengalirkan arus listrik. Terbuat dari kaca atau plastik, sehingga
tidak dapat dialiri arus listrik sehingga terhindar dari terjadinya
hubungan pendek (short circuit ).
g. Sistem dapat diandalkan dan mudah pemeliharaannya. Keandalan sistem
umumnya tinggi dibandingkan dengan sistem konduktor listrik yang
konvensional. Komponen optik yang mempunyai umur perangkat yang
lama antara 20 hingga 30 tahnu mengingat redamannyakecil, maka dapat
memungkinkan untuk hubungan long hop, sehingga tidak banyak
menempatkan terminal pengulang ( repeater ).
26
2. Kerugian Media Transmisi Serat optik
a. Konstruksi serat optik cukup lemah, maka dalam pemakaiannya
diperlukan lapisan penguat sebagai proteksi.
b. Karakteristik transmisi dapat berubah bila terjadi tekanan dari luar yang
berlebihan.
c. Tidak dapat dilewati arus listrik, sehingga tidak dapat memberikan
catuan pada pemasangan repeater.
2.7 Optical Time Domain Reflecto Meter ( OTDR )
OTDR merupakan salah satu peralatan utama baik untuk instalasi maupun
pemeliharaan link serat optik, memungkinkan sebuah link diukur dari satu ujung,
biasa dipakai untuk mendapatkan gambaran visual dari redaman serat optik
sepanjang sebuah link yang diplot pada sebuah layar dengan jarak digambarkan
pada sumbu X dan redaman pada sumbu Y. Informasi mengenai redaman serat
optik, loss sambungan, loss konektor dan lokasi gangguan dapat ditentukan dari
tampilan alat ini.
Selain itu OTDR merupakan sebuah piranti elektronik yang serupa dengan
komputer, dimana di dalam alat ini terdapat tombol-tombol input untuk
memasukkan data atau perintah yang dikehendaki, layar / monitor untuk
menampilkan kejadian ( trace ) yang terdeteksi secara visual, mikroprosesor
( CPU ) untuk memproses, menyimpan dan mengkoordinasikan setiap data atau
perintah yang dimasukkan atau ditampilkan serta mini printer untuk mencetak
hasilnya. Semua proses itu tergantung dalam satu alat yang selanjutnya
dinamakan OTDR.
2.7.1 Backscatter
Gambar 2.23
Backscatter
27
Backscatter adalah bagian kecil dari Rayleigh Scattering yang kembali ke
OTDR. Hal ini disebabkan adanya perubahan kecil pada indeks bias gelas. Hal ini
terjadi sepanjang link.
2.7.2 Non-Reflective Events
Gambar 2.24
Non-Reflective Events
Merupakan akibat dari penyambungan antara dua kabel serat optik, yang
mengakibatkan terjadinya loss tetapi bukan pemantulan ( reflection ).
2.7.3 Reflective Events
Gambar 2.25
Reflective Events
Diakibatkan karena pada saat penyambungan kabel serat optik tidak tepat,
dan juga karena adanya celah udara pada sambungan, baik itu penyambungan
dengan konektor atau laser. Ini bisa menyebabkan rugi-rugi yang cukup besar.
28
Gambar 2.26
Penampang muka OTDR
(Siemens,1996)
No Nama
1 [PREVIEW] key
2 [START]/[STOP] key
3 [CONDITION]key
4 Rotary knob
[CURSOR/HORIZONTAL POSITION (H-POSN)/VERTICAL POSITION
(V-POSN)SELECT] key
5 MARKER[1][2][3]key
MARKER[Y1][Y2][Y3]key
[BREAK],[SPLICE]LED
6 [POINT]key
MASK [FRONT]key
MASK [STORE]key
7 [CLEAR]key
8 SET UP [SELECT],[ENTER] keys
9 [F1],[F4]key
10 DISTANCE SCALA
29
[HIGH],[LOW]key
(REFERENCE POINT (REF)]key
11 [Db scale] key
12 [INITIALIZE]key
WAVE LENGTH key
13 [GP-IB] key
[REMOTE]
14 [MEMORY FILE] key
[MEMORY STORE] key
[MEMORY RECALL] key
[RECEIVER-STORE]key
15 [2nd FUNCTION (2ND FCTN)] key
16 [INTENSITY] knob
17 [POWER]switch
[ON],[OFF]
18 [LASER READY]
[LASER ON] LED
19 CRT
20 Floopy disk drive
Tabel 2.2
Keterangan penampang OTDR
(Siemens,1996)
2.8 Prinsip kerja OTDR
OTDR merupakan piranti yang outputnya berupa pulsa optik ( Optical
pulse) yang terjadi secara berulang-ulang. Pulsa optik sendiri ditimbulkan oleh
light source yang masuk ke link serat optik melewati direct coupler. Kemudian
pulsa ini merambat sepanjang link dimana selama perambatan cahaya tersebut
mengalami redaman yaitu adanya cahaya yang terpantul balik ke arah datangnya
cahaya ( ujung kirim ). Disini cahaya diarahkan menuju suatu Photo detector pada
Optical receiver oleh sebuah ultrasonic deflector setelah melewati direct coupler
kembali. Photo detector berfungsi mengubah pulsa cahaya menjadi elektris yang
akan mengirim sinyal tersebut sesuai dengan intensitas diterima.
Sinyal lalu dikuatkan, diproses oleh prosesor dan siap ditampilkan dalam
layar. Penjajakan ( trace ) dari pulsa optik tersebut akan ditampilkan dalam layar
30
monitor dalam bentuk grafik sesuai dengan daya yang dipantulkan ( reflected
power ) dari pulsa optik ( backscatter ) sebagai fungsi jarak sepanjang serat optik
tersebut, dimana perubahan tampilan grafik yang terjadi disebabkan oleh energi
pulsa yang ditampilkan. Perubahan pulsa pantulan ini disebabkan oleh konektor,
sambungan ( splices ), atau karena adanya variasi dari indeks bias dari serat optik.
OTDR akan mengkalkulasi setiap kejadian yang terjadi sepanjang serat optik
berdasarkan waktu tempuh saat pulsa optik pantulan tersebut terjadi. Dari pulsa
optik pantulan ini dihasilkan penjejakan, sehingga kondisi serat optik, konektor
dan sambungan dapat ditentukan.
Gambar 2.27
Bagan prinsip kerja OTDR
31
BAB III
MATERI DAN METODE
3.1 Tempat dan Waktu Kerja Praktek
Tempat pelaksanaan kerja praktek ini dilakukan di PT. TELKOM Kaliasem
pada Bagian Transmisi.
3.2 Data
3.2.1 Sumber Data
Sumber data yang diperoleh untuk menyusun Laporan kerja praktek ini
dibedakan menjadi 2 jenis yaitu :
1. Data Primer
2. Data sekunder
3.2.1.1 Data Primer
Data primer ini didapat langsung dari hasil pengamatan, seperti penampang
kabel optik dan cara pengoperasian OTDR dalam mengukur redaman serat optik.
3.2.1.2 Data sekunder
Data sekunder ini tidak diperoleh secara langsung , namun dari sumber –
sumber yang layak dipercaya, seperti dari buku-buku referensi dan dari
pembimbing lapangan. .
3.3 Analisis Data
Analisis data dilakukan secara deskriptif yaitu membandingkan teori pada
referensi dengan analisis perhitungan pada data yang diperoleh. Namun untuk
penunjang kelengkapan dari pembahasan, perlu adanya konsultasi dengan
pembimbing lapangan. Dengan cara ini diharapkan memperoleh titik temu antara
pembahasan secara teoritis dan penerapan secara praktis di lapangan.
32
3.4 Alur Analisis
Alur analisis data dilakukan sebagai berikut :
Mulai
Studi Literatur
Pengumpulan Data
Pengukuran dengan OTDR
Analisa Hasil Pengukuran
dan Perhitungan
Penyusunan Laporan
Selesai
33
BAB IV
PEMBAHASAN
4.1 Teknik Penyambungan OTDR dengan Kabel Serat optik
Dalam mempergunakan OTDR perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut :
a. jangan melihat langsung laser ke mata, karena berbahaya bagi mata
b. Konektor harus bersih, agar didapat hasil yang benar
c. Pergunakan Tegangan catuan yang diijinkan
d. Penanganan kabel konektor
e. Kondisi lingkungan alat
f. Kemampuan spesifik dari peralatan
Gambar 4.1
Teknik Penyambungan kabel ke OTDR
Spesifikasi kemampuan peralatan OTDR dapat dilihat pada tabel 4.1. Agar OTDR
dapat bekerja dengan baik, harus dihindari lokasi sebagai berikut :
a. Vibrasi yang kuat
b. Kelembaban yang tinggi atau kotor (debu )
c. Dihadapkan langsung ke matahari
d. Daerah gas reaktif
34
4.2 Fungsi Elemen-elemen OTDR
Ada beberapa fungsi elemen penting yang terdapat dalam OTDR, yang
digunakan untuk mengubah, memproses dan menganalisa setiap penjejakan yang
ditampilkan pada layar monitor. Fungsi elemen tersebut dapat diterangkan sebagai
berikut :
4.2.1 Trace Screen ( tampilan layar penjejakan )
Trace screen merupakan tampilan utama secara visual dalam OTDR yang
dapat dijelaskan sebagai berikut :
a. Pada saat dilakukan pengukuran, tampilan yang berupa grafik dari daya
sinyal pantulan akan ditampilkan sebagai fungsi dari jarak. Tampilan
grafik inilah yang selanjutnya dinamakan penjejakan ( Tracing ).
b. Berdasarkan penjejakan ini, akan diperhatikan simbol kejadian (event
bar ) dari setiap kejadian ( event ) yang terdeteksi yang dapat dilihat
pada bagian bawah dari tampilan penjajakan.
c. Di samping itu juga dapat dilihat beberapa informasi, seperti panjang
serat optik pelemahan, rugi-rugi dari setiap event yang terjadi dan
spesifikasi dari serat optik serta parameter pengukuran ( jarak, lebar
pulsa, panjang gelombang )
Gambar 4.2
Layar Penjejakan
4.2.2 Start ( mulai )
Start digunakan untuk memperoleh semua proses informasi saat laser
ditembakan pada optik yang sudah terpasang dan memperlihatkan panjang
gelombang yang efektif.
35
4.2.3 Parameter-parameter OTDR
Parameter yang terdapat pada saat menekan tombol OTDR adalah terlihat
gambar berikut :
Gambar 4.3
Parameter pada mode OTDR
Parameter tersebut diantaranya yaitu :
a. Renggang jarak ( km )
b. Lebar Pulsa
c. Waktu perolehan ( min )
d. Automatis penuh
e. Laser
f. Panjang gelombang rangkap 2
4.2.4 Event ( Kejadian )
Event adalah mode kedua pada OTDR yang dapat menunjukkan hal-hal
sebagai berikut :
a. Tipe dan urutan nomor dari kejadian
b. Panjang dari serat optik rentang antar kejadian
c. Lokasi dari kejadian
d. Redaman, reflektansi, dan pelemahan dari setiap kejadian
e. Redaman kumulatif dari rentang titik mulai
f. Mendeteksi kejadian sepanjang penjajakan terdisplay
Mode event sendiri mengacu kepada tabel Event ( tabel kejadian )
Simbol Nama Keterangan
Serat berlanjut Ruang jarak digunakan lebih pendek dari panjang
fiber atau ujung fiber tidak terdeteksi
Ujung analisa Lebar pulsa tidak menyediakan cukup ruang dinamis
untuk mencapai akhir fiber
36
Non-ujung pantulan Serat remuk, rusak, tertusuk atau ditentukan oleh
indeks gel atau konektor
Non-kesalahan pantulan Sambungan atau tekukan makro /mikro
Ujung pantulan Terputusnya secara kasar indeks refraksi, disebabkan
oleh interface kaca / udara pada ujung serat
Kesalahan pantulan Terputusnya secara kasar indeks reflaksi, disebabkan
oleh konektor, sambungan mekanik, atau kualitas
peleburan sambungan jelek
Kesalahan positip Sambungan dengan penguatan nyata, disebabkan oleh
hubungan 2 bagian serat dengan perbedaan koefisien
penghamburan rayleigh
Tingkat peluncuran Tingkat sinyal yang diluncurkan ke dalam serat
Bagian serat Bagian serat tanpa kejadian terentang diantara 2
urutan kejadian
Penggabungan Non-kesalahan pantulan Kejadian tanpa pantulan menggabungkan antara 1
atau 2 kejadian
Penggabungan kesalahan pantulan Kejadian pantulan menggabungkan 1 atau 2 kejadian
Penggabungan kesalahan positip Kejadian positip menngkombinasi antara 1 atau 2
kejadian
Penggabungan ujung pantulan Ujung pantulan kejadian mengkombinasi antara 1 atau
2 kejadian
Penggabungan ujung non-pantulan Ujung tanpa pantulan kejadian mengkombinasi antara
1 atau 2 kejadian
Total Redaman total diproduksi oleh gabngan kejadian
terdahulu
Gema Kejadian pantulan telah didetksi setelah ujung serat
Ujung pantulan ( gema yang mungkin ) Ujung pantulan serat gema yang memungkinkan
diproduksi oleh kekuatan pantulan lain yang berlokasi
dekat dari sumber
Kesalahan pantulan ( gema yang mungkin) Kejadian pantulan gema yang memungkinkan
diproduksi oleh kekuatan pantulan lain yang berlokasi
dekat dari sumber
Penggabungan kesalahan pantulan ( gema
yang mungkin )
Kejadian pantulan mengkombinasi antar 1 atau 2
kejadian gema yang memungkinkan diproduksi oleh
kekuatan pantulan lain yang berlokasi dekat sumber
Penggabungan ujung pantulan ( gema yang
mungkin)
ujung pantulan mengkombinasi antar 1 atau 2 kejadian
gema yang memungkinkan diproduksi oleh kekuatan
pantulan lain yang berlokasi dekat sumber
Tabel 4.1
Tabel kejadian ( Event Table )
( Hand Book OTDR FTB 300 )
4.2.4.1 Pengujian dengan mode Events
Langkah-langkah yang perlu dilakukan untuk menguji optik yang sudah
tersambung pada OTDR adalah :
37
a. Menekan tombol “ Events “ dan menunggu beberapa saat ( detik )
sampai di layar penjajakan muncul dengan hasil akhir
b. Hasil dapat dilihat pada layar berikut
Gambar 4.4
Hasil pengujian dengan mode events
c. Layar diatas adalah contoh yang ingin diuji, apabila menggunakan
pembatas nilai A dan B yaitu antara garis 4 dengan 5 maka diperoleh
data sebagai berikut :
− Jarak A dengan B ( panjang gelombang ) = 3.720 km
− Redaman regangan jarak ini = 2,26 dB
− Pelemahan ( attenuasi ) = 0,22 dB
− Redaman kumulatif pada titik ini = 5,18 dB
4.2.5 Measurements ( Pengukuran )
Measurements adalah mode terakhir dari teknik pengujian OTDR yang
biasanya digunakan setelah layar penjajakan diperoleh atau dipanggil dari
memory komputer. Fungsi utamanya adalah untuk membidik menjadi besar atau
kecil pada setiap kejadian atau segmen dari penjajakan dalam rangka mengukur
redaman sambungan, redaman 2 titik, pemantulan , dan pelemahan bagian serat
optik secara akurat.
4.2.5.1 Elemen pada Measurements
Elemen tersebut meliputi beberapa hal yaitu :
38
1. Fungsi-fungsi pengukuran
Dengan menekan tombol “ Measurements “ dan memilih salah satu kejadian
dapat diperoleh gambar sebagai berikut ( dengan ketentuan kejadian sudah
diambil dan disimpan dalam memory )
Gambar 4.5
Hasil pengujian dengan mode Measurement ( pengukuran )
2. Kontrol pembatas nilai ( marker )
Empat pembatas nilai yang terdapat pada tampilan penjajakan diantaranya A,
B, a, b dapat dipindahkan dengan cara menekan anak panah sebelah kiri dan
kanan pembatas nilai maupun dengan cara menekan dan menggeser kursor ke
sasaran yang dituju.
Gambar 4.6
Kontrol pembatas nilai
3. Kontrol pembidik ( zoom )
Kontrol pembidik ini berguna untuk mengubah skala tampilan penjajakan,
dimana ketika skalanya berubah tampilan penjajakan selalu ditengah lokasi saat
kaca pembesar berada
4. Pengukuran Jarak
Mode pengukuran dapat langsung menentukan jarak antara beberapa kejadian
, dengan bantuan kedua pembatas nilai
39
Gambar 4.7
Pengujian jarak mode pengukuran
Dengan metode redaman 2 titik ( pelemahan nyata atau tidak diratakan )
diperoleh :
X =BkeAJarak
ABdayaselisih___
__ = 0,65 dB/km
Sedangkan dengan metode perkiraan kurang persegi/LSA ( pelemahan diratakan )
diperoleh :
X = 0,61 dB/km
5. Pelemahan 2 titik
Pengukuran pelemahan 2 titik memberikan reduksi tingkat penghamburan
Rayleigh antara 2 titik yang terpisah dari dua pembatas nilai. Dengan menekan
tombol [2 pts ] akan diperoleh nilai redaman dalam satuan dB/km
6. Perkiraan ujung ke ujung
Fungsi ini sama dengan pelemahan 2 titik hanya saja jarak yang terukur adalah
keseluruhan serat optik digelar. Caranya dengan membawa 2 pembatas nilai dari
jarak 0 km sampai dengan akhir ujung optik terukur, menekan [ 2 pts ] maka
diperoleh seluruh perkiraan pelemahan dari pangkal ke ujung optik
40
Gambar 4.8
Redaman perkiraan ujung ke ujung
7. Perkiraan kurang persegi / LSA
Metode LSA ini digunakan untuk mengukur pelemahan ( dalam dB/km )
antara 2 titik. Metode ini berpatokan pada pencocokan garis lurus terhadap data
penghamburan antara dua pembatas nilai, dimana menghubungkan selisih daya (Δ
dB ) antara 2 titik dalam kawasan jarak
8. Pengukuran redaman sambungan dan pantulan
Pengukuran ini harus menggunakan 4 pembatas nilai ( tujuannya agar
diperoleh akurasi pengukuran redaman ) dan menekan tombol SLR terlebih
dahulu.
9. Perhitungan redaman kembali optik ( ORL )
Perhitungan ORL ini menyediakan informasi seluruh sistem ORL termasuk
port keluaran OTDR yang baru saja melewatkan kejadian terakhir pada serat optik
serta ORL pada kedua pembatas nilai.
4.2.6 Setup
Setup adalah tombol untuk menyetting / memasang parameter yang bersifat
umum pada menu expert di dalam pengukuran OTDR. Setup juga digunakan
apabila akan merubah software yang sudah terpasang versi ToolBox 4.2 dengan
versi yang lebih rendah atau lebih tinggi
41
4.3 Pengukuran Rugi-rugi Penyambungan Serat optik
Rumus yang dapat digunakan dalam mengukur rugi-rugi adalah :
V = c/N
Dimana :
N = Indeks bias
c = kecepatan cahaya dalam ruang hampa ( 2,998 x 108 m/s )
Dengan mengukur waktu yang diperlukan antara pengiriman dan pengembalian
cahaya, dan mengalikannya dengan kecepatan cahaya dalam serat, akan diperoleh
jaraknya. Dengan mempertimbangkan perjalanan dua arah tersebut, maka jarak
dari tempat pemasukan cahaya ke tempat kerusakan L dapat dihitung dengan
menggunakan persamaan :
L = N
cTVT22
= (4.2)
Tenaga cahaya penyebaran kembali ( P ) ditentukan oleh struktur serat optik,
kerugian penyebaran Rayleigh dan lebar pulsa optik ditunjukkan di bawah ini :
P = 2
.... wPoVSα (4.3)
Dimana :
α = Kerugian optik diakibatkan oleh penyebaran Rayleigh
V = Kecepatan cahaya di dalam serat optik ( m/s )
w = Lebar penuh pulsa optik pada setengah periode ( FWHM )
Po = Nilai puncak cahaya transmisi pada titik yang ditinjau ( w )
s = Rasio cahaya penyebaran kembali terhadap cahaya penyebaran
Rayleigh ( koefisien penyebaran kembali )
Jarak yang diperoleh seperti yang terlihat di atas ditunjukkan pada sumbu
horizontal dan tenaga cahaya penyebaran kembali (P) yang diterima oleh
penerima cahaya ditunjukkan dalam sumbu vertikal dalam skala logaritmik.
Dengan menggunakan rumus ( 4.2 ) dan ( 4.3 ), maka perlu untuk menyesuaikan
rentang indeks bias dengan spesifikasi serat optik. Juga pengukuran hubungan
dengan kecepatan perambatan gelombang, serta untuk memperoleh cahaya
penyebaran kembali yang cukup, maka lebar pulsa cahaya yang diinputkan harus
dipilih yang sesuai.Pra- pengaturan untuk pengukuran ini disebut Pra-setting.
42
4.3.1 Pengoperasian OTDR
Langkah-langkah kerja secara terperinci sebagai berikut :
Menghidupkan power ON
Hubungkan kabel serat optik dengan OTDR
1. Tekan tombol ( event ). Tombol ini digunakan bagi user yang
menggunakan mode expert dalam menguasai OTDR
2. Tekan tombol OTDR untuk menyetting parameter-parameter yang
diinginkan sesuai pengukuran
3. Bila belum menguasai fungsi OTDR maka dianjurkan dengan memilih
mode novice, sehingga dapat langsung memulai dengan menekan
tombol ( start ) dan diperoleh hasil penjajakan pada layar komputer
4. Tombol OTDR akan membuka kotak dialog untuk setting panjang
gelombang laser ( nm), jarak jangkauan ( km ), lebar pulsa (ns), waktu
( second ), indeks refleksi, faktro helix ( % ), faktor penghamburan
Rayleigh serta perolehan kerugian ( km)
5. Tekan tombol ( start ) untuk memulai proses dan analisa data akan
berakhir jika laser sudah mencapai ujungnya, kecuali dengan menekan
tombol ( stop ) pada saat proses berlangsung. Proses yang dihentikan
tetap akan dianalisa samapai perjalanan laser terhenti dan hasil dapat
diperoleh pada jangkauan jarak tersebut
Kemudian display kembali ke dalam layar yang normal pada mode “events “
dengan muncul tabel kejadian ( event ) yang menampilkan data-data relevan pada
penjejakan.
4.3.1.1 Pengukuran Kerugian Sambungan
Pada pengukuran redaman yang mengakibatkan rugi-rugi sambungan
standarisasi yang dapat diambil adalah pada mode Measurement. Mode ini dapat
mengukur berbagai hal yaitu diantaranya redaman sambungan, redaman antara 2
titik, pemantulan, attenuasi
Langkah-langkah yang perlu dilakukan adalah sebagai berikut :
− Menekan tombol “ Measurement “ untuk memulai proses ( dengan
catatan kejadian / event ini sudah terukur dan tersimpan dalam memory
sebelumnya.)
43
− Membawa nilai ( marker ) a pada awal dan A pada akhir lokasi linier
kejadian terdahulu.
− Membawa nilai ( marker ) b pada awal dan B pada akhir lokasi linier
kejadian terdahulu.
− Perolehan hasil penjejakan dengan perbesar ukuran kontrol pmbidik di
daerah/lokasi A dengan B
4.3.1.2 Pengukuran Kerugian Dua Titik
Langkah-langkah yang perlu dilakukan adalah sebagai berikut :
a. Menekan tombol “measurement” untuk memulai proses ( dengan catatan
kejadian/event ini sudah terukur dan disimpan dalam memory sebelumnya.
b. Menekan tombol “ 2 pts “ untuk pengukuran khusus dua titik.
c. Membawa nilai ( marker ) A dan B pada lokasi yang menjadi sasaran (
sedangkan marker a dan b tidak perlu digunakan dalam pengujian kali
ini)
d. Peroleh hasil pengujian dengan perbesar ukuran kontrol pembidik di
daerah/lokasi A dengan B.
4.3.1.3 Hubungan Serat optik
Hubungan ini akan diterangkan dengan menggunakan kasus PC :
a. Basahi kertas dengan sedikit alkohol 100 % dan bersihkan ujung konektor
dengan kertas tersebut
b. Masukkan jek konektor agar hubungan tersebut kuat
c. Putarlah selubung jek konektor agar hubungan tersebut kuat
4.4 Konektor Optik
Konektor optik adalah komponen mekanik yang menghubungkan dua buah
serat optik. Di dalam konektor optik, dua buah serat optik dihubungkan satu
dengan yang lainnya, bagian inti atau coredr kedua serat optik tersambung
menjadi satu dan mempunyai nilai redaman atau loss yang rendah. Sebagai
contoh, konektor yang biasanya digunakan di dalam perangkat AT&Tmeredam
signal optik sampai dengan 0,3 dB. Didalam sistem transmisi kabel optik
dipersyaratkan nilai redaman dari konektor optik adalah maksimal 0,5 dB.
44
4.4.1 Rugi-rugi Pada konektor Optik
Rugi-rugi yang terjadi pada konektor optik pada umumnya diakibatkan oleh
adanya pergeseran kedua sumbu serat optik, yaitu akibat pergeseran pusat (
eccentricity) bare fiber dengan diameter dalam ferrule, atau akibat pergeseran
pusat ( eccentricityi) bare fiber dengan diameter luar serat optik.
Persyaratan konektor optik :
a. Rugi-rugi sambungannya rendah
b. Dapat dipasang dan dilepas berkali-kali dengan nilai redaman yang sama
c. Mudah dipasang dan dilepas serta bentuknya kecil dan ringan
Gambar 4.9
Penampang konektor optik
4.5 Pengukuran Rugi-rugi Jaringan Transmisi Serat optik Pada Kaliasem
Ubung
4.5.1 Spesifikasi Kabel Optik Single Mode
Tipe serat optik yang dipakai adalah Single mode Optical fiber,
dimana spesifikasi yang dipakai pada kabel Optik Single mode yaitu : Geometrical Properti
Mode field diameter at 1310 nm (Petermann II ) Cladding diameter Coating diameter Cladding non circularity Mode field concentricity error Cladding concentricity error
(μm) (μm) (μm) (%)
(μm) (μm)
9.1 ± 0.5 125 ± 2 245 ± 10
<= 2 <=1
<= 15
Optical properties Cut off wavelength Attenuation : Maximum value at 1310 nm Maximum value at 1550 nm Attenuation uniformity ( local default ) Chromatic dispertion Between 1287 and 1330 nm
(μm) (dB/Km) (dB/Km) (dB/Km)
( ps/nm.Km )
1150<=λ0<=1280 0.38 0.25
<=0.1
<=3.5
45
At 1550 nm Zero dispersion wavelength Zero dispersion slope
( ps/nm.Km ) (nm)
( ps/nm.Km )
<=18 1300 <= λ0 <=1424
<= 0.093
Mechanical Properties Proof Test ( minimum durasi 1 s ) Microbend Test Additional rugi-rugi at 1550 nm ( 100 turns on 60 mm mandrel )
( % )
(dB )
>= 1
<= 0.2
Tabel 4.2
Spesifikasi kabel optik Single mode (Siemens,1996)
4.5.2 Analisa Pengukuran Jaringan Serat optik
No Core Panjang kabel /Km Redaman total / rugi rugi jaringan
1 Operation Operation 2 Operation Operation 3 Operation Operation 4 Operation Operation 5 Operation Operation 6 Operation Operation 7 3.270 km 2.26 dB 8 3.270 km 2.47 dB
Tabel 4.3
Hasil ukur redaman Kabel optik section kaliasem – ubung
( PT Telkom kaliasem subdinas Transmisi )
Pada Sentral Telkom Kaliasem, kabel serat optik yang dipakai yaitu jenis
Single mode , yang mana dalam satu kabel terdiri dari 8 core, tetapi yang dipakai
untuk transmisi 6 core, sedangkan 2 core yang lain belum diaktifkan, jadi
pengukuran dilakukan pada core yang tidak aktif yaitu core 7 dan core 8. hasil
pengukurannya ditunjukkan dibawah ini :
46
1. Kabel Optik Core 8
Gambar 4.10
OTDR report untuk core 8
Keterangan Gambar untuk core 8 diatas adalah :
Total Loss = 2.26 dB
Jarak Transmisi = 3.720 Km
Redaman sepanjang Transmisi = 0.61 dB/Km
Panjang Gelombang = 1,31 nm
IOR ( Index Of Refraction ) = 1.5000
Core 8 dipakai untuk panjang gelombang 1310 nm dengan referensi indeks bias
1.5000 yang mana jarak atau panjang kabel transmisi kaliasem ubung adalah
3.720 km. Data dari PT Telkom diketahuai bahwa core 8 memiliki 3 sambungan
dan 2 konektor.
Dalam menganalisa gambar diatas mengacu pada tabel event ( tabel 4.2 )
yaitu :
a. Garis pertama yang menjorok turun menyatakan tingkat peluncuran (
launch level ), yang mana maksudnya adalah tingkat sinyal yang
diluncurkan ke dalam serat optik.
b. Garis miring kebawah menyatakan tiada kesalahan pantulan (non
reflective fault ), yang mana maksudnya adalah sambungan atau
tekukan mikro/makro
47
c. Garis lurus vertikal selanjutnya menyatakan ujung pantulan, yang
mana maksudnya adalah terputusnya indeks refraksi, disebabkan oleh
interface kaca/ udara pada ujung serat optik.
Dari gambar diatas didapat beberapa parameter yang akan diukur yaitu :
1.1 Rugi-rugi penyerapan
Dari hasil rugi-rugi jaringan dan panjang jaringan core 8 akan diperoleh
rugi-rugi penyerapan sebesar :
Rugi-rugi penyerapan = jaringanPanjang
jaringanLoss_
_ΣΣ
Sehingga diperoleh :
= KmdB
720.326,2
= 0,608 dB/km
1.2 Koefisien Pelemahan
Nilai koefisien pelemahan seperi di bawah ini ( merujuk rumus pada bab II
attenuasi ( 2.5) :
A ( dB ) = ( L x aF ) + ( Ns x aS ) + ( Nc x aC )
Maka :
A ( dB ) = ( 3,720 x 2,26 ) + ( 3 x 0,2 ) + ( 2 x 0,5 )
= 10,0072 dB
2. Kabel Optik core 7
Gambar 4.11
OTDR report untuk core 7
48
Keterangan Gambar untuk core 7 diatas adalah :
Total Loss = 2.47 dB
Jarak Transmisi = 3.720 Km
Redaman sepanjang Transmisi = 0.66 dB/Km
Panjang Gelombang = 1,31 nm
IOR ( Index Of Refraction ) = 1.5000
Core 7 dipakai untuk panjang gelombang 1310 nm dengan referensi indeks
bias 1.5000 yang mana jarak atau panjang kabel transmisi kaliasem tabanan
adalah 3.720 km. Data dari PT Telkom diketahui bahwa core 7 memiliki 3
sambungan dan dua konektor
Dalam menganalisa gambar diatas mengacu pada tabel Event yaitu :
a. Garis vertikal pertama menyatakan tingkat peluncuran ( launch level ),
yang mana maksudnya adalah tingkat sinyal diluncurkan ke dalam serat
optik.
b. Garis miring kebawah menyatakan tiada kesalahan pantulan (non
reflective fault ), yang mana maksudnya adalah sambungan atau tekukan
mikro/makro
c. Garis lurus vertikal selanjutnya menyatakan ujung pantulan, yang mana
maksudnya adalah terputusnya indeks refraksi, disebabkan oleh interface
kaca/ udara pada ujung serat optik.
Dari gambar tersebut didapat beberapa parameter yang
2.1 Rugi-rugi penyerapan
Dari hasil rugi-rugi jaringan dan panjang jaringan core 7 akan diperoleh rugi-
rugi penyerapan sebesar :
Rugi-rugi penyerapan = jaringanPanjang
jaringanLoss_
_ΣΣ
Sehingga diperoleh :
= KmdB
720.326,2
= 0,608 dB/km
2.2 Koefisien Pelemahan
Nilai koefisien pelemahan seperi di bawah ini ( merujuk rumus pada bab II
attenuasi ( 2.5) :
49
A ( dB ) = ( L x aF ) + ( Ns x aS ) + ( Nc x aC )
Maka :
A ( dB ) = ( 3,720 x 2,26 ) + ( 3 x 0,2 ) + ( 2 x 0,5 )
= 10,0072 dB
4.5.3 Perbandingan Pengukuran OTDR dengan Perhitungan
a. Perhitungan Rugi-rugi tiap events
Untuk mengukur rugi-rugi tiap event menggunakan rumus dibawah ini :
Mencari coupling efficiency (efisiensi sambungan )
⎪⎭
⎪⎬
⎫
⎪⎩
⎪⎨
⎧
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛⎟⎠⎞
⎜⎝⎛−⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛−⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛−
+=
2/12
21
21cos2
4))/1(1(
2)/1(16a
YaY
aY
nn
nnlatπ
η ( 4.12)
Dimana :
n1 = Index core
a = Jari-jari fiber Optik
n = Refractive index medium diantara sambungan fiber
Y = lateral offset fiber core axis ( kesejajaran sumbu sambungan )
mencari rugi-rugi fiber optik dengan rumus :
loss = -10 log ηlat ( dalam dB ) (4.13)
b. Perhitungan loss sambungan
Untuk mengukur rugi-rugi tiap sambungan menggunakan rumus :
Mencari besarnya pantulan fresnel
2
11
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
+−
=nnnnr (4.14)
dimana :
r = Besarnya pantulan fresnel
n1 = reflective index fiber optik
n = reflective index medium di antara fiber optik
mencari rugi-rugi sambungan :
lossfres = -10 log (1-r) (4.15)
50
c. Perhitungan jarak maksimum tiap event
Untuk menghitung jarak maksimum tiap event atau jarak maksimum tiap
sambungan menggunakan rumus :
( )Δ
Δ−Δ=
111
nC
z (4.16)
Dimana :
Z = jarak maksimum
Δ1 = dispersi maks/zero dispersion wavelength
Δ = penyebaran karena lekukan ( zero dispersion slope )
n1 = reflective index fiber optik
1. Perhitungan Kabel Optik core 7
a. Perhitungan rugi-rugi tiap event
Dari tabel 4.3 dan gambar 4.23 diperoleh beberapa parameter :
a = 4,5 μm ; n1 =1.5000 ; misal Y =3.7 μm dan n = 1 (udara) maka diperoleh :
⎪⎭
⎪⎬
⎫
⎪⎩
⎪⎨
⎧
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛⎟⎠⎞
⎜⎝⎛−⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛−⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛−
+=
2/12
21
21cos2
4))/1(1(
2)/1(16a
YaY
aY
nn
nnlatπ
η
( )( )( )
}2/12
97,31
5,47,3
97,31cos2
41/5000,1114,3
21/5000,116⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛⎟⎠⎞
⎜⎝⎛−⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛−⎩⎨⎧
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛−
+=latη
( ) ( )( ){ }9,082,041,01cos265625,12236
−−=latη
( ){ }328,01cos2294,0 −−=latη
( ){ }147,1092294,0=latη (sudut dirubah dalam radian )
( ){ }180/14,329,218294,0=latη
12,1=latη
Sehingga akan didapat rugi-rugi tiap event sebesar :
loss = -10 log ηlat
loss = -10 log (1,12)
loss = 0,492 dB
51
b. Perhitungan rugi-rugi sambungan
Dari data didapat bahwa index core = 1,5000 maka :
Besarnya pantulan fresnel
2
11
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
+−
=nnnnr
⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛+−
=15000,115000,1r
04,0=r
Maka rugi-rugi yang diperoleh sebesar :
lossfres = -10 log (1-r)
lossfres = - 10 log (1-0,04)
lossfres = 0,18 dB
c. Perhitungan jarak maksimum tiap event
Dari data didapat beberapa parameter sebagai berikut :
Dari data tabel 4.3 diperoleh beberapa parameter seperti berikut :
∆t = 1300 nm ; ∆ = 0,093 ps/km ; n1 = 1,5000 maka akan diperoleh jarak
maksimum sebesar :
( )Δ
Δ−Δ=
11
nCtz
( )
( )093,05000,1
093,0181039101300 −⎟⎠⎞⎜
⎝⎛ −
=xx
z
mz 69,2535=
Z = 2,54 km
2. Perhitungan Kabel Optik untuk core 8
Karena data setiap core sama yaitu menggunakan tipe kabel optik single mode
maka data perhitungan yang didapat untuk core 8 adalah hampir sama seperti data
hasil perhitungan pada core 7 hanya berbeda pembulatan angka dibelakang koma.
Berikut dibawah ini adalah tabel perbandingan losses antara hasil pengukuran
dan perhitungan :
52
Core Loss Tiap
Event
Loss
Sambungan
Jarak
maksimum tiap Event Pengukuran Perhitungan Pengukuran Perhitungan Pengukuran Perhitungan
Core
7
0.51 dB 0.492 dB 0.22 dB 0.181 dB 3.20 km 2.54 km
Core
8
0.53 dB 0.495 dB 0.24 dB 0.183 dB 3.21 km 2.52 km
Tabel 4.4
Perbandingan losses hasil pengukuran dan perhitungan
Dari data yang didapat dari hasil pengukuran dari OTDR terdapat sedikit
perbedaan dengan hasil perhitungan, hal tersebut disebabkan oleh presisi alat
Sehingga dari perbedaan itu dapat diukur presentase kesalahan antara hasil
perhitungan dengan hasil pengkuran dengan menggunakan OTDR
Presentase kesalahan antara hasil perhitungan dan hasil pengukuran dengan
OTDR :
% Kesalahan = %100_
__ xnperhitungahasilpengukuranhasilnPerhitungahasil −
Untuk core 7, persentase kesalahan loss tiap event
% Kesalahan = %100492.0
51.0492.0 x− = 3.2 %
Persentase kesalahan loss sambungan :
% kesalahan = %100181.0
22.0181.0 x− = 2.1 %
Persentase kesalahan jarak maksimum tiap event
% kesalahan = %10054.2
20.354.2 x− = 3.1 %
Untuk core 8 dengan menggunakan cara yang sama maka didapat persentase
kesalahan yaitu :
Persentase kesalahan loss tiap event = 3.3 %
Persentase kesalahan loss sambungan = 2.4 %
Persentase kesalahan jarak maksimum tiap event = 3.6 %
53
Sedangkan dibawah ini adalah tabel mengenai standar losses yang harus
digunakan sebagai acuan
Tabel 4.5
Tabel Standar Loss
(Scientific Atlanta,2003)
Jika data hasil pengukuran dan perhitungan dibandingkan dengan table standar
loss diatas maka loss hasil pengukuran dan perhitungan tidak berbeda jauh
terhadap standar loss tersebut. Jadi dapat dikatakan bahwa hasil pengukuran dan
perhitungan sudah cukup benar dan diharapkan sistem komunikasi dapat berjalan
dengan lancar.
Berikut adalah table perbandingan antara hasil pengukuran dan hasil
perhitungan terhadap standar loss Core Loss ( Redaman )
( dB )
Hasil
Pengukuran
Hasil Perhitungan Standard loss
Core 7 0.22 0.181 0.2
Core 8 0.24 0.183 0.2
Table 4.6
Perbandingan hasil pengukuran dan perhitungan
terhadap standar loss
Pada tabel diatas dapat dilihat bahwa hasil pengukuran dan hasil perhitungan
hampir mendekati standar loss yang telah ditentukan dan hanya ada perbedaan
pada pembulatan angka dibelakang koma. Ini bisa diakibatkan oleh adanya faktor
54
– faktor luar yang mempengaruhi pengukuran OTDR seperti keadaan tanah
( kelembaban ), geseran permukaan tanah dan bisa juga oleh presisi alat yang
kurang tepat. Tetapi hasil pengukuran dan perhitungan tersebut sudah dapat
dikatakan bagus untuk melakukan proses komunikasi sehingga nantinya suara
yang diterima dapat didengar dengan baik.
55
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Hasil yang bisa disimpulkan dari pembahasan mengenai Analisa pengukuran
rugi-rugi jaringan Optik untuk transmisi Kaliasem Ubung dengan menggunakan
OTDR pada PT Telkom Kaliasem :
1. Pengukuran loss ( redaman ) dengan menggunakan OTDR hampir sesuai
dengan loss yang dicari melalui dengan perhitungan , yang berbeda hanya
pembulatan angka dibelakang koma saja. Selain itu juga, pengukuran loss
dengan menggunakan OTDR hasilnya hampir mendekati standar loss
yang telah ditetapkan. Ini membuktikan bahwa perangkat OTDR sangat
baik digunakan dalam mengukur loss dalam jaringan transmisi .
2. OTDR dapat menampilkan jarak fiber yang digunakan, gambar grafik dari
redaman fiber optic, dan loss per kilometer, sehingga kita tidak perlu
melakukan perhitungan, walaupun perhitungan tersebut diperlukan untuk
menentukan ketepatan nilai yang dihasilkan oleh OTDR tersebut
5.2 Saran-saran
1. Usahakan dalam penyambungan serat optik terdapat sedikit
penyambungan agar diperoleh loss yang lebih kecil
2. Dalam melakukan pengukuran dengan OTDR harus dilakukan pada core
yang tidak beroperasi Sedangkan pada core yang dipakai atau beroperasi
tidak bisa dilakukan pengukuran sebab pada pengukuran proses
komunikasi harus dihentikan dan itu akan merugikan pelanggan maupun
PT Telkom.
56
DAFTAR PUSTAKA
1. Divlat PT. Telkom, Teknik Pemeliharaan Jaringan Kabel Optik,Bandung
2. Alcatel Contracting,SKSO Northern Route Project Link Kaliasem Ubung.
Jakarta, 1995.
3. Data jaringan SKSO PT Telkom, Pemeliharaan SKSO Northern Route UNW
Bali & Nusra. Denpasar,2003.
4. Roddy D.CoolenJ, Komunikasi Elektronika. Penerbit Erlangga,1994
5. Divlat PT Telkom,Pengantar Teknik Transmisi. PT Telkom,1994
6. Siemens,FTB EXFO Optical Time Domain Reflectometer User’s guide,
Jerman,1996.
top related