Arif Muttakin, ST

OTDR merupakan salah satu peralatan utama yang digunakan dalam uji akhir kabel serat optik, dengan OTDR memungkinkan sebuah link bisa diukur dari satu ujung.

OTDR dipakai untuk mendapatkan gambaran visual dari redaman serat optik sepanjang sebuah link yang diplot pada sebuah layar, dengan jarak digambarkan pada sumbu X, dan daya pada sumbu Y.

Definisi

Prinsip kerja OTDR yaitu berdasarkan pada prinsip hamburan balik (back scattering) dari sinyal yang menjalar pada serat optik.

Dua hal yang mendominasi penyebab Hamburan balik yakni:

a. Hamburan Rayleigh

Dalam pembuatan serat optik, sering kali terjadi ketidaksempurnaan pada bahan, seperti tidak homogennya indeks bias, tidak sempurnanya atom pembentuk, dan terbawanya atom-atom lain dalam serat optik. Ketidakhomogenan indeks bias dalam serat optik akan menimbulkan hamburan sinar (berpencarnya sinar) yang disebut hamburan Rayleigh

Prinsip Kerja OTDR

b. Pantulan Fresnel

Pada optik terjadi apabila sinar melewati dua media yang mempunyai indeks bias yang berbeda, misalnya antara kaca dan udara. Pada serat optik, perbedaan indeks bias ini sering terjadi akibat ketidaksempurnaan penyambungan dan pada ujung fiber yang terbuka ataupun konektor.

1. OTDR mengirimkan pulsa pendek berupa cahaya (antara 5 ns s/d 20 µs). Pulsa yang semakin lebar bisa mengukur fiber optik yang lebih panjang tetapi dengan resolusi yang rendah, pulsa yang lebih sempit bisa mengukur dengan resolusi yang lebih tinggi tetapi hanya falid untuk jarak pengukuran optik yang lebih pendek

Prinsip Kerja OTDR

2. OTDR akan menghitung waktu pengiriman pulsa dan waktu kedatangan cahaya yang kembali untuk menentukan jarak antara titik pengukuran dan event.

3. Cahaya yang kembali di terima karena adanya ketidakseragaman karakteristik fiber optik karena adanya konektor, sambungan, tekukan, dan kerusakan fiber

4. OTDR kemudian mendeteksi dan menganalisa kekuatan cahaya yang kembali (backscatter signal) pada rentang waktu kirim dan terima (point 2) untuk menentukan redaman pada fiber sekaligus mengkarakteristikkan jenis event (konektor, sambungan, tekukan, kerusakan fiber)

5. Backscatter signal diterima karena adanya rayleigh scattering dan fresnell reflection dimana kekuatan signal yang terukur akibat fresnell reflection biasanya 20.000 kali lebih tinggi dari kekuatan rayleigh scattering.

Hasil pengukuran jarak dan kekuatan cahaya yang kembali kemudian ditampilkan pada layar display dari OTDR

OTDR mempunyai kemampuan untuk

1. Mengukur jarak pada suatu titik dalam serat

2. Mengukur besar Loss rata-rata (dB/km) antara dua titik yang dipilih dalam sebuah serat optik

3. Mengetahui jenis Event dalam serat optik (apakah konektor, tekukan, konektor, atau patahan)

4. Mengetahui lokasi titik penyambungan dan berapa besar lossnya

5. Mengidentifikasi Lokasi dan Jenis gangguan pada fiber optik

6. Mengetahui besar porsi daya yang dipantulkan pada suatu event pantulan (Optical Return Loss)

7. Mensupport Reporting Data

Kemampuan OTDR

Jarak Suatu Event

OTDR akan menghitung waktu perjalanan pulsa cahaya yang dikirim ke fiber sampai diterima kembali . Jika kecepatan cahaya di vakum dan index bias dari fiber glass diketahui maka jarak dapat dihitung :

Jenis Event

Event Loss bisa di dapat dengan menghitung perbedaan Level daya sebelum dan setelah suatu event.

Saat pulsa cahaya di kirimkan ke dalam fiber, maka pantulan yang cukup besar terjadi pada input fiber yang 40.000 kali lebih besar dari level rayleigh scattering, level yang cukup besar ini membuat detektor mengalami saturasi dan membutuhkan waktu untuk normal kembali. Selama waktu saturasi tersebut pulsa terus berpropagasi didalam fiber, tetapi event event yang dilaluinya tidak akan terdeteksi oleh OTDR, jarak tersebut disebut DEADZONE (biasanya 20-50 m)

Dead Zone

Merupakan event yang terdeteksi pertamakali pada layar OTDR (paling kiri dari layar). Event yang merupakan hubungan antara OTDR dengan jumper optik (patchcord/launch cable).

Front End Reflection Event

Pemasangan konektor pada fiber optik biasanya menimbulkan event pantulan

Connector Event

Penyambungan Optik menggunakan mesin splicing yang tidak bagus bisa menyebabkan redaman

Fusion Splice Event

Penyambungan Optik secara manual akan lebih menyebabkan redaman daripada menggunakan fusion splice

Mechanical Splice Event

Merupakan akibat dari tekukan fiber optik.

Jika Panjang Gelombang makin besar maka redaman akibat bending makin besar .

Macrobending Event

Event ini muncul pada saat ujung fiber diterminasi.

Level dari daya pantulan tergantung dari bentuk ujung optik dan lingkungan sekitar.

Fiber End Event

Adalah envent yang tidak diharapkan yang muncul karena tingginya level pantulan yang menyebabkan “echo” pada layar display. Jaraknya berupa duplikat dari event pantulan sebelumnya

Gost Event

1. Jangan melihat laser secara langsung, karena berbahaya bagi mata.

2. Konektor harus bersih, agar didapat hasil yang benar.

3. Tegangan catuan yang diijinkan.

4. Penanganan kabel konektor.

5. Kondisi lingkungan alat.

6. Kemampuan spesifik dari peralatan

Hal-hal yang perlu diperhatikan saat menggunakan OTDR

1. Setting IOR (Index Of Refraction).

2. Pemilihan panjang gelombang laser.

3. Pemilihan rentang jarak (Distance range).

4. Pemilihan lebar pulsa (Pulse width).

5. Setting attenuation.

6. On / Off laser

Parameter yang perlu diatur pada saat menggunakan OTDR

Beberapa alasan kenapa digunakan patch cord pada pengukuran menggunakan OTDR :

1. Penggunaan Patchcord sangat direkomendasikan jika user ingin melihat karakteristik dari konektor pertama atau terkahir dari link optik.

2. Penggunaan patchcord akan menggeser posisi konektor keluar dari jarak dead zone.

3. Penggunaan patchcord akan memungkinkan OTDR mendapat daya referensi baik sebelum atau sesudah konektor sehingga bisa dideteksi.

Penggunaan Patch Cord

4. Panjang patchcord yang dibutuhkan tergantung dari jarak dead zone dari OTDR

5. Panjang minimum patch cord yang direkomendasikan adalah 2x panjang attenuation dead zone.

6. Patchcord standart memiliki panjang puluhan hingga ratusan meter

Pengukuran aktual dengan OTDR di lapangan biasanya ada 2 keadaan :

1. User sudah tau data statistik fo nya atau belum

2. Pengukuran dark fiber atau live fiber

Untuk set parameter :

Jika user belum tau statistik fo nya, bisa memanfaatkan fungsi auto sebagai gambaran awal, kemudian advance result dapat diperoleh dengan metode manual dengan memperhatikan parameter sebagai berikut :

1. Wavelenght 1310, 1550 untuk dark fiber dan 1625 untuk live

2. Jarak ukur

3. Pulse width

4. Resolution

5. Averaging time

Pengetahuan Tambahan

Perhatikan juga properti kabel yang harus di ukur :

1. Indeks refraksi

2. Koefisien scater

Dari pengukuran yang dilakukan biasanya yang diminta :

1. Set up parameter

2. Pembacaan event

3. Titik untuk tiap event ada di jarak berapa

4. Total loss fiber

5. Nilai loss atau reflectance per efent

Nilai reflectance di titik 0 = -27 dB ( jelek ), seharusnya -36dB s.d -48 dB

Nilai reflectance akan ada pada event pembacaan OTDR jika dilapangan terdapat penggunaan:

1. Konektor

2. Adapter

3. Mechanical splice

Attenuation merupakan redaman sinyal optik yang terjadi di dalam kabel itu sendiri sepanjang lintasannya ujung ke ujung, biasanya dihitung per satuan jarak.

Faktor utama yang berpengaruh terhadap hasil pengukuran sesuai standar adalah pulse width

Bending pd fiber 1.31um/1.55um Lebih sulit diukur dibanding fiber 1.625um

Single Mode (SM)

Panjang gelombang 1310 & 1550nm biasanya digunakan pada pengukuran fiber optik single mode pada OTDR • 1625nm biasanya digunakan pada saat trouble-shooting yaitu ketika pengetesan jaringan yang aktif dibutuhkan

Multimode (MM)

850 & 1300nm adalah panjang gelombang yang dominan yang digunakan pada pengukuran fiber optik multimode

Referensi di ambil dari berbagai sumber..