Download - Bab 1. Serat Optik
-
7/24/2019 Bab 1. Serat Optik
1/23
BAB I
Prinsip dasar Komunikasi serat optik
Tujuan bab
Serat optik akan efektif digunakan bila sebelum mendisain dipelajari
terlebih dahulu karakteristik dari serat optik, dimulai dari panjang
gelombang, dispersi yang terjadi serta attenuasi dari serat optik tersebut.
Tujuan dari bab ini agar mahasiswa mampu menjelaskan karakteristik serat
optik. Penekanan pada serat jenis single mode, karena untuk menggantikan
jaringan backbone dengan kapasitas besar maupun untuk komunikasi jarak
jauh serat jenis ini yang paling efektif digunakan.
1.1. Pengantar sistem komunikasi serat optik
Pada komunikasi serat optik, komponen utama pada transmitter adalah
sumber cahaya, kanal pada serat optik dan receiver yang berisi photodiode
dan rangkaian deteksi. Sumber cahaya dapat berupa Light Emitting iode
LE atau Laser iode L. Sumber cahaya digunakan untuk mengkonversi
sinyal listrik menjadi sinyal sinyal optikal yang akan berpropagasi didalam
serat. Serat optik merupakan waveguide optikal yang terdiri dari lapisan core
!inti" dan lapisan cladding. Sinyal cahaya berpropagasi pada bagian core.
Photodetector pada bagian penerima akan mengkonversi balik dari cahaya
menjadi sinyal listrik yang akan digunakan untuk mendeteksi sinyal atau
demodulasi.
#eralihnya media transmisi jaringan backbone dari coaksial maupun
satelite ke fiber optik dikarena banyak hal. $euntungan utama komunikasi
fiber opticmenurut%a& %ing, $ang Liu
$apasitas transmisi yang besar' sinyal yang dibawa dengan
menggunakan carrier frekuensi tinggi, sehingga banyak informasi
(
-
7/24/2019 Bab 1. Serat Optik
2/23
yang dapat ditransmisikan hingga ordo )*+. $apasitas transmisi
pada komunikasi optikal tidak dibatasi oleh kanal optikal, tetapi
dibatasi oleh kecepatan elektronik. *al ini juga yang akan
memotivasi adanya transmisi parallel seperti %.
Loss yang rendah dari fiber optic, perkembangan yang terbaru
mencapai -, d#/km pada panjang gelombang (00- nm.
1mun terhadap interferensi, karena waveguide bersifat alamiah dan
dapat dengan mudah terisolasi, sinyal optikal dapat dengan mudah
dibatasi hanya fiber tanpa adanya interfrensi ekternal.
1nterkoneksi dengan kecepatan tinggi, dimana sinyal optikal dapat
ditransmit dan diterima dengan mudah melalui free spce maupun
koneksi fiber.
Transmisi dapat dilakukan parallel'
Spektrum gelombang dan peruntukan pembagian kanal frekuensi dalam
teknik telekomunikasi dapat dilihat pada gambar (.(. Pada frekuensi (-(2
dan (-(0*+, atau dalam ordo Tera *+ merupakan daerah frekuensi visible
atau yang terlihat dan spectrum ini digunakan untuk komunikasi
menggunakan media transmisi serat optik. engan band frekuensi tersebut
atau dengan panjang gelombang ordo 3m informasi yang dapat dibawa dapat
mencapai (- )bps.
-
7/24/2019 Bab 1. Serat Optik
3/23
)ambar (.(. Spektrum gelombang
alam pemilihan jenis serat sangat ditentukan dengan panjang
gelombang yang akan digunakan. 4da 5 window serat optik dengan panjang
gelombang 60- nm, (5-- nm dan (00- nm seperti diperlihatkan gambar 7..
)enerasi pertama tahun (870 tipe fiber pertama adalah multimode fiber
dengan panjang gelombang -.6 3m. Tipe ini attenuasi masih diatas d#/km.
Sehingga untuk mencapai jarak jauh dibutuhkan banyak penguat. )enerasi
kedua dikeluarkan pada tahun (86- dengan panjang gelombang (5(- nm
mempunyai attenuasi -.2 d#/km. Tipe fiber yang dikeluarkan jenis single
mode dan multimode dengan transmiter yang dikembangkan Laser 1n)a4sP
atau LE . engan tipe fiber ini jumlah amplifier yang dibutuhkan untuk
jarak jangkau yang jauh sudah mulai berkurang. )enerasi ketiga pada tahun
(860 dengan window (00- nm attenuasinya paling rendah yaitu -. d#/km.
Tipe fiber Single %ode 9ibre S%9, jenis transmitter yang digunakan
L4SE: dengan bahan pembuat 1n)a4sP 9# pada generasi ketiga ini mulai
dtemukan penguat optikal , dimana penguat ini menguatkan cahaya secara
5
-
7/24/2019 Bab 1. Serat Optik
4/23
langsung tanpa mengubah terlebih dahulu kedalam sinyal elektrik, seperti
penguat yang dipakai sebelumnya.
)enerasi keempat ditemukan pada tahun (88; untuk panjang
gelombang (.00 mm,. bersamaan dengan itu dikembangkan teknik multiplek
berbasis panjang gelombang % !avelength division multiple&ing".
engan teknik ini dalam satu fiber tipe S%9 dapat dilewatkan beberapa
panjang gelombang secara bersamaan. ari karakteristik bahan pembuat
serat optik , seperti Si-, terlihat pada panjang gelombang (2-- nm attenuasi
serat membesar akibat berekasi dengan ion ore dengan
cladding mempunyai bahan pembuat yang berbeda sehingga indek bias yang
dihasilkan bebeda. icontohkan pada gambar tersebut core terbuat dari
Si
-
7/24/2019 Bab 1. Serat Optik
5/23
)ambar (.5. Struktur fiber optik
$onsep perambatan cahaya, menunjukan bahwa cahaya merambat dalamsuatu medium dengan tiga cara ?yaitu merambat lurus, dibiaskan dan
dipantulkan. $onsep ini menggunakan hukum Snellius yaitu
)ambar (.2. Perambatan cahaya
#ila , sudut datang cahaya mendekati garis normal maka
cahaya dipantulkan menjauhi bidang datar !gambar (.2". #ila sudut datang
cahaya lebih kecil dari sudut pantul , cahaya dipantulkan pada bidng
medium . #ila yang artinya , maka cahaya
0
-
7/24/2019 Bab 1. Serat Optik
6/23
pantulanya sejajar dengan bidang datar. #ila maka cahaya yang
dipantulkan ke medium pertama kembali.
ari penjelasan diatas, maka dapat diambil pola perambatan cahaya
didalam serat optik seperti yang ditunjukan oleh gambar (.0. Tanda angka (,
dan 5 dimaksudkan
)ambar (.0. Perambatan cahaya dalam serat optik
(. Sinar merambat lurus sepanjang sumbu serat tanpa mengalami
refleksi/refraksi
. Sinar mengalami refleksi total karena memiliki sudut datang yang
lebih besar dari sudut kritis dan akan merambat sepanjang serat
melalui pantulan@pantulan
5. Sinar akan mengalami refraksi dan tidak akan dirambatkan
sepanjang serat karena memiliki sudut datang yang lebih kecil dari
sudut kritis
$etiga konsep tersebut digunakan pada ketiga jenis serat optik yaitu
Step inde& multimode !S1 %%", )raded inde& multimode !)1 %%" dan
Step inde& singlemode !S1 S%". Pada Step 1nde& %ultimode !S1S%" 1ndeks
bias core konstan.. Akuran core besar !0-mm" dan dilapisi cladding yang
sangat tipis. $arena diameter core yang besar maka penyambungan kabel
lebih mudah. ispersi yang terjadi pada Serat optik ini sangat besar, oleh
karenanya hanya digunakan untuk jarak pendek dan transmisi data dengan
bit rate rendah.
;
-
7/24/2019 Bab 1. Serat Optik
7/23
)ambar (.;. Profil S1%%
Tipe )raded inde& multimode !)1 %%", core terdiri dari sejumlah
lapisan gelas yang memiliki indeks bias yang berbeda, indeks bias tertinggi
terdapat pada pusat core dan berangsur@angsur turun sampai ke batas core@
cladding,>ahaya merambat karena difraksi yang terjadi pada core sehigga
rambatan cahaya sejajar dengan sumbu serat, ispersi minimum, *arganya
lebih mahal dari serat optik S1 karena proses pembuatannya lebih sulit.
Profile dari )1%% dapat dilihat pada gambar (.7.
)ambar (.7. Profil )1%%
)ambar (.6 Profil S1S%
Serat optik S1 single mode memiliki diameter core yang sangat kecil
dibandingkan ukuran claddingnya. >ahaya hanya merambat dalam satu
mode saja yaitu sejajar dengan sumbu serat optik seperti pada gambar (.6.
Tipe ini digunakan untuk transmisi data dengan bit rate tinggi.
7
-
7/24/2019 Bab 1. Serat Optik
8/23
Transverse mode fiber optic
$etika gelombang cahaya berpropagasi didalam inti dari fiber ada
perbedaan medan elektromagnetik terdistribusi melalui penampang fiber.
Setiap medan terdistribusi mengikuti persamaan %a&well dan kondisinya
sekelilingnya pada interval core@ cladding disebut sebagai Btransverse modeC.
#eberapa mode dari transverse mode diperlihatkan pada gambar (.8. Pada
gambar tersebut terlihat berbagi distribusi medan listrik pada penampang
fiber. Secara umum, perbedaan mode transverse berprogasi sepanjang fiber
dengan kecepatan yang berbeda. *asilnya akan terjadi dispersi yang tidak
diinginkan. 9iber yang memperbolehkan propagasi hanya satu mode
transverse yaitu LP-( disebut single mode fiber !S%9", sedang yang
memperbolehkan beberapa mode transverse berpropagasi disebut dengan
multimode !%%9".
)ambar (.8. #eberapa contoh Transverse mode dari fiber step inde& !a"
mode polarisasi linier !b" mode e&act !c" distribusi medan elektrik
!d" distribusi intensitas dari komponen medan listrik E&
6
-
7/24/2019 Bab 1. Serat Optik
9/23
1.. Single mode step indek atau SIS!
D4 numerical aperture adalah bentuk perbandingan indek bias n(dn
ndimana n(untuk core dan nuntuk cladding.!*enry +anger dan >hintia
anger, "
( ) (
(.. nnAN = !(.("
Sudut penerimaan setengah !half acceptance" a seperti ditunjukan gambar
(.(-. adalah
( )NAa
(sin
= !(."
)ambar (.(-. *alf acceptance dari serat optik
Perbedaan indek bias relatif
( ) ( ) ( ) ( )(
(
( xnNAxnnn == !(.5"
F merupakan frekuensi yang dinormalisasi yang berhubungan dngan
ukuran dari fiber, indek bias dan panjang gelombang. Pada fiber optik tipe
single mode artinya hanya satu mode yang berpropagasi didalam fiber
tersebut, besar F nya akan menjadi kecil yaitu antara -@,2 dengan
persamaannya
( )[ ]xNAxaV =
( )[ ] ( ) (( = xnxaV !(.2"
imana
a ? radius dari inti fiber
G ? panjang gelombang operasional
8
-
7/24/2019 Bab 1. Serat Optik
10/23
engan begitu saat mendisain fiber single mode dengan syarat F antara - H
,2-0 maka a dan harus kecil, berakibat kepada sudut penerimaan
setengaha
menjadi kecil sehingga sinar datang tegak lurus dengan ujungfiber.
$unci utama dalam disain propagasi single mode adalah diameter inti
yang kecil. Panjang gelombang cutoff c adalah panjang gelombang diatas
dimana hanya satu mode transfer yang dapat diekspresikan
( ) (
(
nn
V
a
c =
!(.0"
imana
FI ,2-0 untuk step inde& fiber
aI radius core
n(dan n' indek bias untuk core dan cladding
>ontoh ?
engan I(5-- nm dan (00- nm, maka panjang gelombang cutoff c
I(55- nm dibutuhkan untuk memastikan propagasi single mode
%isalkan c I (-- nm, n( I(,20 dan n I (,228 maka diameter core
menjadi
( ) .(
.
.
.
(
(
.nn
Va
c
=
I6,0 m
1.2.1. Tipe fiber Single !ode
4da empat macam tipe fiber Single %ode
(. "ondispersion S#ifted $iber atau Standard single mode fiber
%S!$& dengan rekomendasi IT'(T ).*+2 ? tipe fiber yang paling
sering digunakan. 9iber ini dirancang mempunyai dispersi kromatis -
(-
-
7/24/2019 Bab 1. Serat Optik
11/23
untuk panjang gelombang (5(- nm untuk mendukung pengorasian
sistem transmisi long haul pada panjang gelombangtersebut. ispersi
kromatis pada panjang gelombang (00- nm besarnya - ps/nm.km
dan biasanya yang digunakan (7 ps/nm.km.
. ,ispersion S#ifted fiber %,S$&dengan rekomenasi IT'(T ).*+?
sistem transmisi yang dimulai dengan menggunakan range panjang
gelombang (00- nm dengan loss yang rendah, membutuhkan fiber
dengan dispersi kromatis nol pada panjang gelombang tersebut.
Tetapi pada panjang gelombang (,00 3m besar dispersi kromatisnya
5.5 ps/nm.km. Tipe ini tidak dapat digunakan pada % karena
keterbatasan pada beberapa penalti serta 9% !four wave mi&ing".
5. -oss !inime pada 1++/ nm rekomendasi IT'@T ). ;02?
merupakan tipe fiber untuk kasus spesial dengan loss yang rendah
pada panjang gelombang (00- nm, atau optimasi dari 1TA@T ).;02
pada daerah (0-- @(;-- nm. Loss yang rendah karena bahan pembuat
core merupakan silica murni. *arganya mahal karena biaya
pabrikasinya. #iasa digunakan untuk submarine !kabel bawah laut"
dan aplikasi long haul.
2. "onero dispersion fiber %",$& rekomendasi IT'(T ).*++ ?
penalti dapat dikurangi dengan adanya dispersi kromatis yang kecil
pada fiber karena perbedaan gelombang yang berinteraksi yang
berjalan dengan kecepatan group yang berbeda., sehingga
dikembangkanlah D9. 9iber dengan jenis D9 mempunyai dispersi
kromatis antara ( dan ; ps/nm,km atau antara @( dan @; ps/nm.km
pada panjang gelombang (.00 3m. Tipe fiber ini contohnya fiber LS
((
-
7/24/2019 Bab 1. Serat Optik
12/23
dari >orning yang mempunyai dispersi kromatis nol pada panjang
gelombang (0;- nm dan dispersi yang besarnya
-.-8!G(0;-"ps/nm.km pada panjang gelombang (00- nm. Lainnya
fiber True ave buatan Lucent technologies.
1.2.2. Profile indek bias serat
istribusi indek bias inti !core" dan cladd dari fiber optik dapat bervariasi.
ua tipe dasar profile indek bias dari fiber optik multimode terlihat seperti
pada gambar (.((.a dan b dimana gambar a untuk fiber dengan indek bias
yang seragam nilainya pada semua bagian core dan yang b menunjukan
indek bias dari clad menuju core makin membesar atau tidak seragam
terutama pada core.
)ambar (.((. Profile indek bias
Antuk tipe seperti gambar c@e digunakan pada single mode fiber dengan
berbagai tipa profile indek bias. Jang pertama tipe profile step indek regular,
(
-
7/24/2019 Bab 1. Serat Optik
13/23
baik core dan cladding mempunyai indek bias yang konstan. Profile ini
mempunyai diameter 8 @(- m, dengan perbedaan indek bias core dengan
cladding sekitar -,5 K. Tipe ini disebut matched cladding !%>" fiber.
Tipe d dan e mempunyai indek bias yang berbeda pada clading, dimana pada
bagian tengah clading menuju core indek biasnya lebih kecil dari pada
bagian tepi clading . Tipe ini disebut sebagai epressed >ladding !>" fiber.
%> dan > bekerja pada panjang gelombang (5-- nm. Pengembangan fiber
selanjutnya dengan mengadopsi 1TA@T ).;0 Seperti ditunjukan oleh tabel
(.(.
)ambar f dengan diameter kecil sekali sekitar 0 m atau diameter
dengan mode medan yang kecil sekali. )ambar g dan h merupakan profil
dengan indek bias core membentuk segitiga denagn diameter core sekitar ;
m. 9iber ini menggunakan panjang gelombang (55-nm dengan dispersi
nol. #entuk profil f, g dan h disebut ispersion Shifted 9iber S9. Profil
fiber seperti pada gambar i@j mempunyai indek bias yang naik dan turun
terutama pada clading, disebut sebagai multicaldding atau dispersion
flattened. iameter core umumnya sangat kecil sekitar ; m dengan
karakteristik dispersi yang flat pada range panjang gelombang (5-- H (0--
m.
Table (.(. 1TA@T :ecommendation ).;0
Parameter Specification
>ladding diameter
%ode field diameter
>utoff wavelength c
(00- nm bend loss
ispersion
ispersion slope
(0 m8@(- m((--@(6- nm
(d# for (-- turs of 7,0 cm diameter
5.0ps/nm.km between (60 and (55- nm
; ps/nm.km between (7- and (52- nm
- ps/nm.km at (00- nm
-.-80 ps/nm.km
(5
-
7/24/2019 Bab 1. Serat Optik
14/23
1.2.. SI!! dan )I!!
Pada tipe S1%% jumlah mode yang dapat berprogasi dihitung menggunakan
formula
imana F merupakan frekuensi yang dinormalisasi menggunakan formula
(.2.
>ontoh
ika n(I(.2( dan nI(,2 ' diameter core 0- 3m. *itung jumlah mode yang
dapat berpropagasi pada S1%%
awab
adi jumlah mode yang dapat berpropagasi pada S1%% sebanyak 0(0.
Antuk tipe )1%% jumlah mode yang dapat berprogasi dalam satu
fiber menggunakan
ari persamaan tersebut terlihat jumlah modenya setengah dari S1%%.
isperse yang terjadi relative kecil yang dihitung dengan menggunakan
formula
imana L adalah panjang fiber.
>ontoh
engan data n(I(.2( dan nI(,2 ' diameter core 0- 3m hitung jumlah mode
yang dapat berpropagasi dalam )1%%. %isalkan panjang fiber ( km, hitung
disperse yang terjadi
awab
(2
-
7/24/2019 Bab 1. Serat Optik
15/23
umlah mode
isperse pada panjang serat ( km adalah
1.0. Attenuasi pada fiber optik
%eskipun 9iber optik dikatakan losses sangat kecil, pada akhirnya losses dan
distorsi akan membatasi jarak lintasan fiber optik. 9iber optik yang pertama
ditemukan mempunyai loss sebesar - d#/km. Seiring dengan
perkembangan teknologi losses@nya mengecil hingga -, d#/km. Antuk
meminimalkan atenuasi ini, panjang gelombang cahaya pada transmisi fiber
dipindahkan dari 60- nm menjadi (5-- dan (00- nm.
4da empat sumber utama yang menyebabkan attenuasi pada fiber
optik, yaitu losses karena penerapan %absorbtion& material scattering
bending dan akibat penambungan %splicing& serta pengkopelan.
Penyerapan material sendiri dibagi dua tipe yaitu intrinsic dan e&tristic. Loss
intrinsic disebabkan resonansi atomik dari material fiber. Penyerapan
material terjadi pada range infrared dan ultraviolet. Sedang penyerapan
e&tristic disebabkan oleh resonansi atomik dengn partikel dari luar fiber,
contohnya dengan air atau ikatan
-
7/24/2019 Bab 1. Serat Optik
16/23
nilai n (, dan 5 dari panjang gelombang (2--, 85- dan 7-- nm. Puncak
penyerapan lainnya pada panjang gelombang (2-nm karena adanya
interaksi antara ikatan
-
7/24/2019 Bab 1. Serat Optik
17/23
Total loss menggabungkan loss scatering :ayleigh dengan loss
material terlihat pada gambar (.(. terlihat bahwa penyerapan infra red
diabaikan dibandingkan :ayleigh dan attenuasi terendah pada jendela (5--
nm dan (0-- nm.
-
7/24/2019 Bab 1. Serat Optik
18/23
bagian output fiber lebih lebar dibandingkan dengan pulsa input. Sebagai
sinyal, pulsa dari cahaya berjalan sepanjang fiber akan menjai melebar
karena berbagai phenomena propagasi. ispersi dapat didefinisikan sebagai
lebar pulsa cahaya keluaran dengan idealisnya pulsa input menedekati lebar
nol. engan kata lain jika lebar pulsa input mendekati nol, lebar pulsa pada
bagian output secara total adalah hasil dari dispersi. ika pulsa input
mempunyai lebar tp( dan pulsa keluaran tp dimana tpatp(. dispersi dapat
didefinisikan
( ) .(.(
.
. pp ttt = !(.7"
ispersi dinyatakan dalam satuan waktu, biasanya nanosecond atau
picosecond
)ambar (.(5 . ispersi pada fiber optik
Total dispersi dari fiber tergantung pada panjang. 9iber yang panjang
menyebabkan pulsa makin melebar sehingga dispersinya akan membesar.
ari spesifikasi pabrik memberikan disperse dalam satuan panjang,
nanosecond per kilometer !ns/km" atau ps/km. Total dispersi dari fiber
tergantung pada panjang yang dituliskan dengan persamaan (.6.
(6
-
7/24/2019 Bab 1. Serat Optik
19/23
( )kmdispersiLxt /= !(.6"
imana
Qt dispersi fiber,
L panjang fiber dalam km.
ispersi/km diberikan dari pabrik.
ispersi dibagi dalam dua bagian yaitu intermodal dan intramodal. $husus
untuk fiber single mode tidak terjadi dispersi intermodal karena hanya satu
mode yang berpropagasi didalam fiber.
ispersi merupakan turunan pertama pertama dari group velocity s
terhadap panjang gelombang !)uifang Li"
==
5
2
-
2c
c
os S
d
dD
!(.8"
dimana
? dispersi ps/!km.nm"
c ? panjang gelombang laser centre
9iber dikarakteristikan dengan - yaitu panjang gelombang dispersi nol dan
S-slope dispersi nol . #iasanya baik panjang gelombang centre dan slope
dispersi nol dispesifikasikan pada range tertentu untuk mendapatkan batas
bagian atas dan batas bagian bawah yang berpengaruh terhadap
kemungkinan terburuk penalti dipersi. )ambar (.(2. memperlihatkan
besarnya terhadap panjang gelombang untuk beberapac
dan-
. #iladispersi telah didapat maka pinalti dari interfrensi intersimbol sebagai fungsi
dari jarak L menurut 4grawal dapat dihitung
( ) (log0 LBDPd
+=
!(.(-"
dimana
# ? bit rate
(8
-
7/24/2019 Bab 1. Serat Optik
20/23
? rms lebar spektrum dari sumber
engan menjaga kesesuaian antara panjang gelombang dispersi nol dan
operasional maka menalti dapat dipertahankan antara -,0 H ( d#.
$arena pulsa optikal berisi komponen dengan frekuensi yang berbeda yang
akan berjalan dengan kecepatan yang berbeda didalam fiber sehingga
menimbulkan dispersi kromatis, pulsa akan melebar seperti ditunjukan pada
gambar 7.(0.!Michael Bass; Eric !"an Str#land"
)ambar (.(2. ispersi fiber single mode sebagai fungsi panjang gelombang
)ambar (.(0. !a" bandwidth informasi dari data !b" penyebaran pulsa optikal
yang berpropagasi melalui fiber optik single mode
-
-
7/24/2019 Bab 1. Serat Optik
21/23
)ambar (.(;. istorsi bentuk gelombang sinyal yang juga merupakan
dispersi fiber pada ,0 )b/s dan (- )b/s sistem optikal setelah -, 0- dan (--
km dari sistem transmisi Single mode fiber S%9 !dengan menganggapmodulasi bebas cacat"
Pada sistem komunikasi ketika sederetan data komposed beberapa
pulsa optikal dipropagasikan seri melalui fiber yang bersifat dipersif, setiap
pulsa meluas dimana pelebarannya mencapai ke time slot yang lain, sehingga
akan menyebabkan interfrensi intersimbol pada bagian akhir transmisi.,
seperti terlihat pada gambar (.(; untuk transmisi sinyal (- )b/s. ari
gambar tersebut terlihat juga dispersi kromatis sangat tergantung pada data
rate dari sinyal yang dibawa. Secara aktual, dispersi kromatis pada fiber
menentukan batasan data rate kanal dan jarak transmisi, dimana pelebaran
pulsa tergantung pada keduanya. Estimasi yang sederhana dari batasan
dispersi dapat dilihat pada persamaan (.((.
= BDLD
( !(.(("
imana
L? jarak transmisi dimana pelebaran pulsa melebihi waktu satu bit
# ? data rate
? bandwith dai sinyal yang diluncurkan kedalam fiber
(
-
7/24/2019 Bab 1. Serat Optik
22/23
$arena berbanding linier dengan data rate #, dispersi akan
membatasi jarak transmisi dan berbanding terbalik dengan #. engan
menggunakan data rate .0 )b/s, dispersi (7ps/nm.km dan -,-0 nm,
jarak transmisi dapat mencapai (--- km tanpa terjadinya cacat modulasi.
engan bit rate naik hingga (- )b/s jarak transmisi akan berkurang hingga
;- @7- km. 4kibatnya setelah jarak transmisi S%9 (-- km, dengan bitrate (-
)b/s akan terjadi distorsi yang serius meskipun pada ,0 )b/s tidak ada
degradasi. ari penjelasan diatas sistem dengan data rate tinggi, dispersi
kromatis dari fiber harus dikurangi agar membuat transmisi jarak jauh tanpa
harus menggunakan repeater. Antuk mengatasi limit dispersi , digunakan
panjang gelombang nol dari fiber yaitu (00- nm,
,ispersi intramodal
ispersi intramodal seringkali disebut sebagai dispersi kromatis,
sebagai hasil dari cahaya pada fiber yang berisi grup frekuensi. ispersi ini
tergantung pada lebar jalur QG. ispersi ini sering kali dinyatakan dalam
ps/km.nm dari lebar jalur !line width".
%isalkan dari panjang gelombang 6- nm ke 60- nm, maka Line width nya
5- nm, bagian 6- nm merupakan energi pulsa terendah dibandingkan 60-
nm. Antuk sumber cahaya dengan panjang gelombang (5-- nm situasinya
dibalik, panjang gelombang (5- merupakan bagian tercepat dibandingkan
panjang gelombang (50- nm sehingga menghasilkan pelebaran pulse. Antuk
QG yang kecil dekat dengan (5-- nm, panjang gelombang yang short
maupun longer berjalan dengan kecepatan yang sama. *al ini akan
meminimalkan dispersi intramodal pada GI(5-- nm
Total dispersi yang terjadi !*enry +anger dan >hintia anger"
( ) ( )[ ] (
( .....++= tt !(.("
-
7/24/2019 Bab 1. Serat Optik
23/23
1.*. -ati#an
(. elaskan tipe serat single mode yang anda ketahui
. elaskan perbedaan antara 1TA@T );0, ;05, ;02 dan ;00. ari
keempatnya mana yang paling sering digunakan dan sebutkan
alasannya
5. ownload katalog S%9 6 e dan 6 l bauatan >orning. ari katalog
tersebut bandingkan karakteristiknya
2. >ahaya yang akan masuk ke dalam core harus diperhitungan D4,
dimana D4 berkaitan dengan indek bias. elaskan hubungan tersebut
serta bentuk pembiasan cahaya didalam fiber.
0. ari bab yang telah dijelaskan ini tidak terlihat bentuk serat secara
umum. Tugas anda adalah menjelaskan bentuk serat secara umum
serta penjelasan mengapa indek bias dari core dan clad harus
berbeda.
,aftar pustaka
(" *eadley >lifford, 4grawal P. )ovind' Raman Ampli$ication in
%i&er Comm'nication S#stem' 9irst edition' --0' Elsevier
AS4
" )umataste 4ashwin, 4ntony Tony' DDM Net(ork Design
and engineering Sol'tion' ciscopress.com' >isco system 1nc.
--5
5" :amaswami :ajiv, Sivarajan $umar D!; )ptical Net(orks* a
practical perspecti"e;(886, 4cademic Press, AS4
2" %ing %a&, Liu $ang' Priciples and Application o$ )ptical
Comm'nication' (88;, %c)raw *ill, AS4
0" anger *enry R >ynthia' 9iber optic communication and other
application' %a&well %acmillian 1nternational Publishingt
)roup, (88(
5