Buku-3 Dsr Trans Optik Jadi

5/16/2018 Buku-3 Dsr Trans Optik Jadi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/buku-3-dsr-trans-optik-jadi 1/235

3

T T raining Center raining Center



4


SiswaSiswa dapat memahami dan menjelaskan tentang :dapat memahami dan menjelaskan tentang :

a.a. MacamMacam--macam dan karakteristik kabel serat optik.macam dan karakteristik kabel serat optik.

b.b. KelebihanKelebihan dan kekurangan masingdan kekurangan masing--masing kabel serat optik.masing kabel serat optik.

c.c. MacamMacam--macam dan karakteristik komponen optik.macam dan karakteristik komponen optik.



5


1. BAB-01 : SISTEM KOMUNIKASI OPTIK.

2. BAB-02 : KONSEP PERAMBATAN CAHAYA.

3. BAB-03 : SUSUNAN DAN JENIS SERAT OPTIK.4. BAB-04 : KOMPONEN SISTEM KOMUNIKASI KABEL OPTIK.

5. BAB-05 : JENIS KABEL SERAT OPTIK DAN KODE WARNA.

6. BAB-06 : OPTICAL LINE TERMINAL EQUIPMENT (OLTE).

7. BAB-07 : KODE SALURAN.

8. BAB-08 : REKOMENDASI ITU-T.



6





Sistem Komunikasi Serat Optik

Adalah Sistem Komunikasi yang dalam pengiriman dan penerimaan

sinyal menggunakan Sumber Optik, Detektor Optik, dan Serat Optik

dengan panjang gelombang cahaya 850 nm, 1310 nm dan 1550 nm.

Fungsi :

1. Arah Kirim :

a. Memperbaiki dan menggabungkan sinyal-sinyal input

b. Mengubah sinyal listrik/elektris menjadi sinyal optik/cahaya

2. Arah Terima :

a. Mengubah sinyal optik/cahaya menjadi sinyal listrik/elektris

b. Memperbaiki dan memisahkan sinyal-sinyal input.




SISTEM KOMUNIKASI SERAT OPTIK TERDIRI DARI :

a. Pemancar Optik (Optical Transmitter)

- LED (Light Emitting Diode) atau diode LASER (Light Amplifi-

cation by Stimulated Emission of Radiation)- EC (Electrical Circuit)

b. Serat Optik sebagai Media (Optical Fiber)

Dibuat dari serat kaca dengan ukuran diameter mikro meter

c. Penerima Optik (Optical Receiver)

- Diode PIN (Positive Instrinsic Negative) atau APD (Avalanche

Photo Diode)- EC (Electrical Circuit)




DDF DDF

Pemancar Optik(Optical Transmitter)

Serat Optik

Penerima Optik(Optical Receiver)

DDF : Digital Distribution Frame

T




Signal dari multiplex oleh pemancar optik (Optical Transmitter)

akan diubah dari signal dengan daya listrik menjadi signal dengan

daya optik.

Signal dengan daya optik selanjutnya akan dipancarkan (di

kopling) kedalam kabel fiber optik, untuk diteruskan ke lokasi

tujuan.

Signal dengan daya optik dari kabel fiber optik oleh penerima optik

(Optical Receiver) akan diubah menjadi signal dengan daya listrik,

dan diteruskan ke multiplex.

TT




Keuntungan :

Mempunyai lebar pita frekuensi (bandwidth) yang lebar, sehingga jumlah informasi yang dibawa akan lebih banyak (sekarang > 100.000

percakapan secara simultan pada dua kabel serat optik). Teknologi mendatang > 10.000.000 percakapan dapat dilakukan

secara simultan pada dua kabel serat optik. Dapat mentransmisikan sinyal digital dengan kecepatan data yang

sangat tinggi dari beberapa Mbit/s s/d Tbit/s Kebal terhadap interferensi gelombang elektromagnetik misalnya

gangguan petir, transmisi RF, sentakan elektromagnetik yang di -sebabkan karena ledakan nuklir/ petir

Serat optik memiliki redaman yang sangat kecil dibandingkan dengankabel yang terbuat dari tembaga (copper)

TT i i Ci i C




Keuntungan :

Serat optik yang digunakan memiliki ukuran yang sangatkecil dan ringan dibandingkan dengan kabel tembaga

Serat optik dibuat dari kaca/ silika, sehingga tidak

mengalirkan arus Upgrading yang mudah

Versatilities yang besar

Regenerasi sinyal yang mudah Insulator

TT i i C ti i C t




Kekurangan & Kerugian :

Fiber optik tidak dapat menyalurkan energi listrik/ elektris, untuk itu

repeater harus dicatu secara lokal atau dicatu secara remote mengguna-

kan kabel tembaga yang terpisah (non konduktor). Konversi optik – Elektrik.

Instalasi khusus.

Perbaikan yang lebih kompleks.

Intensitas energi cahaya yang dipancarkan pada sinar infra merah dan

jika kena retina mata dapat merusakkan mata.

Konstruksi Serat Optik cukup lemah/rapuh.

Karakteristik transmisi dapat berubah bila terjadi tekanan dari luar yang berlebihan.

TT i i C ti i C t




TTraining Centerraining Center




Karakteristik Cahaya :

Cahaya merambat lurus dalam suatu medium Cahaya dibiaskan(refraksif)

Cahaya dipantulkan (refleksif)

Hukum Optik :

Cahaya merambat lurus dalam suatu bahan (medium) Cahaya yang dipantulkan ke cermin membentuk sudut

datang sama besarnya dengan sudut pantul.




16


Refleksi

Sudutdatang

Sudut pantul

Cahaya Cahaya

Sudut

bias

rUdara

Air

Sudut

datang

Cahaya dibelokkan

pada permukaan air

Refraksi

Index bias (n) Air > index bias (n) udara

Cahaya dipantulkan oleh cermin




17


Cahaya yang dipantulkan ke cermin akan membentuk sudut datang

sama besarnya dengan sudut pantul.

Cahaya yang merambat melalui dua media yang berbeda akan

mengalami pembelokan arah (refraksi).

Jika cahaya yang datang dari materi dengan indeks bias kecil ke

materi dengan indeks bias besar, maka cahaya tersebut akan selalu

dibiaskan.

Jika cahaya yang datang dr materi dengan indeks bias besar ke

materi dg indeks bias kecil, maka akan dibiaskan menjauhi garis

normal.




18


Indeks Bias (Refractive Index)

Indeks Bias adalah perbandingan kecepatan perambatan cahaya

diruang hampa terhadap kecepatan perambatan cahaya dalam suatumedia.

Kecepatan Cahaya tidak konstan dan bergantung pada media

perambatannya

Cahaya yang merambat melalui dua media yang berbeda akan

mengalami pembelokan arah (refraksi)

Sebagai contoh kecepatan cahaya diruang hampa 300.000 km/ det dan

kecepatan cahaya di air 230.000 km/ det, maka n air adalah 1,3.




19


Hukum Snellius :

Sinus sudut datang sin (i) dibagi dengan sinus sudutrefraksi sin (r) memiliki nilai yang konstan

Sin ( i ) n ( r )

Sin ( r ) n ( i )=

TT raining Center raining Center



20

gg

n1

n2

Gelas

Udara

Udara

Udara

Gelas

Hukum SnelliusPerambatan cahaya

pada kaca/ gelas




21

gg

Cahaya yang merambat jika jatuh pada media permukaan datar

dan bening, maka cahaya tersebut sebagian dipantulkan dan

sebagian dibiaskan (dibelokkan).

Hubungan antara bagian cahaya yang dipantulkan dan cahayayang dibelokkan bergantung pada indeks bias media dan sudut

datang cahaya




22

g

Sudut Kritis

Sudut Kritis adalah :

Sudut datang cahaya dengan kondisi dimana harga diperbesar

sampai suatu nilai tertentu; sehingga seluruh cahaya yang datang

akan dipantulkan secara total, hal demikian merupakan kondisi

ideal untuk mentransmisikan cahaya dalam serat optik.




23

Contoh : Indeks bias dan Sudut kritis suatu materi/ media

Media Indeks Bias Kecepatan (km/dt) Sudut Kritis

Udara 1 300.000 -

Air 1,33 225.564 48,6

Gelas Kristal 1,9 157.895 31,8

Gelas Normal 1,5 186.780 41,8

Intan 2,4 125.000 24,4




24




25

Core

Jaket

Cladding

5 ~ 250 μm

2 ~ 125 μm

SUSUNAN SERAT OPTIK

Susunan serat optik dari lapisan paling dalam adalah :

Core : dengan diameter antara 2 s/d 125µmCladding : dengan diameter antara 5 s/d 250µm

Coating (jaket).




26

Core (Inti)

Terbuat dari bahan kuarsa atau silika dengan kualitas sangat tinggi. Bagian utama dari serat optik, media tempat dimana cahaya

merambat.

Memiliki d = 2 ∼ 125 μm, ukuran core sangat kecil mempengaruhi

karakteristik serat optik.

Cladding (Selimut)

Terbuat dari bahan gelas atau silika dengan indeks bias < dari core.

Merupakan selubung dari core. Hubungan indeks bias core dan cladding akan mempengaruhi

perambatan cahaya pada core.

Memiliki diameter 5 ~ 250 μm.

Coating (Jaket) Terbuat dari bahan plastik.

Berfungsi untuk melindungi serat optik dari kerusakan.




27

2

3

1

Coating

Cladding

n1 > n2

Core

Prinsip Perambatan Cahaya Dalam Serat Optik

n1n2

1. Sinar merambat lurus sepanjang sumbu serat tanpa mengalamirefleksi/refraksi

2. Sinar mengalami refleksi, karena memiliki sudut datang yang lebih besar

dari sudut kritis dan akan merambat sepanjang serat melalui pantulan- pantulan.

3. Sinar akan mengalami refraksi dan tidak akan dirambatkan sepanjang serat

karena memiliki sudut datang yang lebih kecil dari sudut kritis.




28

Mode Perambatan Cahaya

Cahaya dapat merambat dalam serat optik melalui sejumlah lintasan yang

berbeda.

Lintasan cahaya yang berbeda-beda ini disebut Mode dari suatu serat optik

Ukuran diameter core, besarnya sudut datang dan indeks bias menentukan

jumlah mode yang ada dalam suatu serat optik

Serat optik yang memiliki lebih dari satu mode disebut serat optik

Multimode

Serat optik yang hanya satu mode saja disebut Serat Optik Single Mode,

Serat Optik Single Mode memiliki ukuran core yang lebih kecil.




29

JENIS-JENIS SERAT OPTIK :

Multimode Step Index Multimode Graded Index

Singlemode Step Index

JENIS-JENIS SERAT OPTIK :

Multimode Step Index

Multimode Graded Index





30

n2 n1

Multimode Step Index

100 μm 140 μm

Profil

indeks bias

Indeks bias core konstan

Ukuran core : 50 ~ 250 μm dan dilapisi cladding yang sangat tipis

Penyambungan kabel lebih mudah karena memiliki core yang besar

Banyak terjadi dispersi Lebar pita frekuensi terbatas/ sempit

Digunakan untuk jarak pendek dan transmisi data bit rate rendah

Harga relatif murah.

n2 n1




31

Multimode Graded Index

Profil

indeks bias

Core berupa sejumlah lapisan gelas dengan indeks bias berbeda,

indeks bias tertinggi terdapat pada pusat core dan berangsur -

angsur mengecil sampai ke batas core - cladding Ukuran diameter core : 30 ~ 60 μm

Cahaya merambat karena difraksi yang terjadi pada core sehingga

rambatan cahaya sejajar dengan sumbu serat

Dispersi lebih kecil dibanding dengan Multimode Step Index Digunakan untuk jarak menengah dan lebar pita frekuensi besar

Harga relatif mahal dari SI, karena faktor pembuatannya lebih sulit

50 μm 125 μm

n2

n1




32


9 μm 125 μm

Serat optik Singlemode memiliki diameter core antara 2 ~ 10 μmdan sangat kecil dibandingkan dengan ukuran claddingnya

Cahaya hanya merambat dalam satu mode saja yaitu sejajar dengan

sumbu serat optik

Memiliki redaman yang sangat kecilMemiliki lebar pita frekuensi yang sangat lebar

Digunakan untuk jarak jauh dan mampu menyalurkan data dengan

kecepatan bit rate yang tinggi.

Profil

indeks bias

n2 n1




33

Parameter-parameter Optik :

Kecepatan Propagasi

Pemantulan (Reflection) dan

Pembiasan (Refraction)

Sudut Kritis Numerical Aperture

Penghamburan (Scattering)

Pantulan Fresnel Dispersi




34

Kecepatan Propagasi

Kecepatan propagasi cahaya di ruang hampa menurut Maxwell dirumuskan :

μo εo

C = 1 Dimana :μo = Permeabilitas di ruang hampa

εo = Permitivitas di ruang hampa

Sedangkan kecepatan Cahaya di ruang medium dirumuskan :

V =C

n

Dimana :

C = Kec. cahaya pada ruang hampa sebesar 300.000 km/det

V = Kec. Perambatan cahaya melalui media/ materi

n = Indeks bias media/ materi yang dilalui berkas cahaya




35

Sudut kritis :

Sudut yang terbentuk pada lintasan

cahaya yang datang dari materi denganindeks bias yang besar ke materi dengan

indeks bias yang kecil sehingga terjadi

pemantulan total

Diformulasikan : Sin θk =n2

n1

θk = Arc Sinn2

n1

n1 > n2

n1

θB

θk

n2




36

Pemantulan dan Pembiasan

Setiap materi/bahan mempunyai indeks bias yang berlainan

Cahaya yang merambat dari materi ke materi lainnya akan selalu

dibelokkan Jika cahaya jatuh pada media permukaan datar dan bening, maka

cahaya tersebut sebagian akan dipantulkan dan sebagian lagi akan

dibiaskan

Berlaku hukum Pemantulan yaitu Sudut Datang = Sudut Pantul Pada pembiasan berlaku Hukum Snellius yaitu :

ni Sin θi = nr Sin θr




37

Numerical Aperture

NA didefinisikan sebagai suatu ukuran atau besaran sinus sudut pancaran

maksimum dari sumber optik yang merambat pada inti serat dimana cahaya

tersebut masih dapat dipantulkan secara total.

Nilai NA dipengaruhi oleh nilai indeks bias dari core dan cladding.

Sumber cahaya harus memiliki pancaran yang sempit agar cahaya yang di

pancarkan dapat dirambatkan dalam serat optik.

n1n2

n0

n0 = Indeks bias udara

n1 = Indeks bias core

n2 = Indeks bias cladding

NA = Sin θ = n1 - n222

θNA = θ

NA = θ = Arc. Sin = n1 - n222

(ratio) (der)




38

Penghamburan (Scattering) Rayleigh Hamburan (Rayleigh scattering), disebabkan oleh struktur gelas

yang tidak murni, akan menghamburkan sebagian cahaya yang

merambat dalam serat optik. Absorpsi, disebabkan gelas serat optik menyerap cahaya dalam se-

rat optik, terdapat tiga daerah panjang gelombang yang memiliki

redaman cukup besar yang disebut puncak OH (OH-peak). Redaman

OH terjadi karena interaksi antara cahaya dengan atom-atom airyang masih tinggal dalam serat optik.

Redaman pada serat optik dinyatakan dengan satuan dB/km

Redaman yang terkait dengan karakteristik serat optik disebabkan

oleh hamburan dan absorpsi.

Redaman karena sambungan-sambungan (splices) serat optik

Redaman karena konektor-konektor optik.




39

Pantulan Fresnel

Jika berkas cahaya yang datang dari satu media ke media

lain jatuhnya tegak lurus.

n1

no

Diformulasikan :

Af = 10 log (1-Kf ) dB Sedangkan Kf =n

1- no

n1+ no

{ }2




40

Sinar yang di pancarkan ke serat optik akan mengalami :

- Sebagian signal diteruskan.

- Sebagian signal dipantulkan.

A = redaman kabel.

K = Konstanta fresnel.

N = index bias bahan.




41

Dispersi :

Dispersi adalah suatu berkas yang melintas di dalam serat optik

yang memiliki mode, panjang gelombang ataupun kecepatan yang

berbeda. Menyebabkan pelebaran pulsa pada sinyal yang ditransmisikan

pada serat optik.

Akibat dari dispersi adalah membatasi jumlah pulsa per satuan

waktu (bit rate) dan jarak.

Pada serat optik ada 2 jenis dispersi :

- Dispersi Modal

- Dispersi Chromatic; yang terdiri dari := Dispersi Material

= Dispersi Waveguide




42

Dispersi (lanjutan) :

Dispersi Modal terjadi pada serat optik multimode dan terjadi karena

mode lintasan cahaya yang berbeda-beda. Dispersi Material terjadi pada semua jenis serat optik dan terjadi

karena perbedaan kecepatan perambatan cahaya (indeks bias suatu

bahan merupakan fungsi dari panjang gelombang).

Dispersi waveguide, nilainya sangat kecil dibandingkan jenis dispersi

yang lainnya terjadi karena kelambatan waktu yang disebabkan dari

perbedaan panjang gelombang.

Satuan dispersi adalah ps/nm.km




43

Chromatic Dispersion

0,8 1,61,51,41,31,21,11,00,9

30

0

-30

Dispersi Chromatic terdiri dari Dispersi Material dan Dispersi

Waveguide. Pada daerah 1.300 nm nilai dispersi chromatic sangat kecil ( = 0 )

Dispersi merupakan faktor yang lebih membatasi operasi serat optik di

1.550 nm dari pada faktor redaman.

Untuk mengkompensasikan keterbatasan pada 1.550 nm maka dibuat jenis serat khusus yaitu “Dispersion Shifted Fiber” yang memiliki

dispersi 0 pada 1.550 nm dan “Dispersion Flattened Fiber” yang

memiliki nilai dispersi yang rendah pada rentang 1.300 - 1.550 nm.

DFC (Dispersion

Fiber Chromatic) DSF

DFF


Celah/ Window Loss Serat Optik



44

Celah/ Window Loss Serat Optik

0.7 1.31.1 1.20.9 1.41.00.8 1.61.50

7

1

43

2

5

6 Window 1

Window 3Window 2

absorpsi

Infra merahOH

OH

OH

absorpsi UV

Rayleigh

Scattering

Panjang Gelombang




45

Window 1 : 800 - 900 nm (LED)

Redaman : < 3 dB/km (850 nm) dan <0,7 dB/km (1300nm) (multi mode)

Window 2 : 1.290 - 1.300 nm (LD)

Redaman : < 0,4 dB/km (single mode)

Window 3 : 1.500 - 1.600 nm (LD)

Redaman : < 0,2 dB/km (single mode)

Window adalah batasan operasi sistem transmisi Serat Optik denganmempertimbangkan redaman pada batasan tsb rendah.

Garis merah = redaman akibat absorbsi ultra violet dan infra merah.

Garis biru = redaman akibat rayleigh scatteringGaris hijau = redaman akibat unsur air didalam serat optik.

Garis ungu = Total redaman didalam serat optik.




46




47

Photo

Detector

Elektronics

Optical

receiver

Optical

Transmitter

Optical

Amplifier Signal

Restorer

Electricalsignal

out

Fiber

flylead

Optical splice

Connector

Komponen Sistem Komunikasi Kabel Serat Optik

Light

SourceDrive

Circuit

Electrical

input

signal

to other

EquipmentOptical spliceOptical

coupler or

beam splitter

Connector




48

Element Transmisi Serat Optik :

A. Element Utama :1. Pemancar Optik (Drive Circuit dan Light Source) : berfungai untuk

mengubah sinyal listrik menjadi sinyal optik.

2. Kabel serat optik : untuk menyalurkan sinyal optik.

3. Optical Receiver (Photo Detector – Amplifier – Signal Restorer) :menguabah sinyal optik menjadi sinyal elektrik.

B. Element Pendukung :

1. Connector (penghubung) : optik dengan optik.2. Optical Splice (sambungan optik)

3. Optical Coupler/beam splitter : memecah satu sinyal optik menjadi lebih dari

satu dan sebaliknya.

4. Regenerator : menguatkan sinyal optik (optik – optik – optik atau optik – elektrik – optik).

5. Optical Amplifier : menguatkan sinyal optik (sama dengan regenerator).




49

KOMPONEN UTAMA :KOMPONEN UTAMA :

Sumber optikSumber optik

DetektorDetektor OptikOptik

KOMPONEN PENDUKUNG :KOMPONEN PENDUKUNG :

Optical coupler (SplitterOptical coupler (Splitter--combiner)combiner)

Optical multiplexerOptical multiplexer

OpticalOptical demultiplexerdemultiplexer

Konektor.Konektor.Attenuator.Attenuator.

Filter.Filter.




50

SumberSumber cahayacahaya optik adalah bagian yang berfungsi untukoptik adalah bagian yang berfungsi untuk

mengubahmengubah enerjienerji listrik menjadilistrik menjadi enerjienerji cahayacahaya..

SumberSumber cahayacahaya optik juga disebut sebagaioptik juga disebut sebagai pemancarpemancar optikoptik

((TrTr).).


SUMBER CAHAYA OPTIK (OPTICAL SOURCE).SUMBER CAHAYA OPTIK (OPTICAL SOURCE).




51

Sumber Optik yang diinginkan adalah :Sumber Optik yang diinginkan adalah :

CahayaCahaya bersifatbersifat monochromatismonochromatis ((berfrekuensiberfrekuensi tunggal).tunggal).

Mempunyai outputMempunyai output cahayacahaya dengandengan intensitasintensitas tinggi.tinggi.

DapatDapat dimodulasidimodulasi dengan mudah (response timedengan mudah (response time--nyanya pendekpendek).).

Kecil,Kecil, kompakkompak dan mudahdan mudah digandengkandigandengkan ke serat.ke serat.

Dapat menghasilkan power yangDapat menghasilkan power yang stabilstabil,, tdktdk tergantungtergantung

terhadapterhadap temperaturtemperatur dan kondisi lingkungan lainnya.dan kondisi lingkungan lainnya.




52

KomponenKomponen ygyg banyak dipakai sebagaibanyak dipakai sebagai sumbersumber cahayacahaya ::

a.a. LED (Light Emitting Diode)LED (Light Emitting Diode)

b.b. Diode LASER (Light Amplification by StimulatedDiode LASER (Light Amplification by Stimulated

Emission of RadiationEmission of Radiation


A LED (Li h E i i Di d )A LED (Li ht E itti Di d )



53

KARAKTERISTIK :KARAKTERISTIK :

a.a. Umumnya memakai kabel serat optik multimode.Umumnya memakai kabel serat optik multimode.

b. b. SirkitSirkit lebih sederhana.lebih sederhana.

c.c. HarganyaHarganya lebihlebih murahmurah..d.d. CahayaCahaya yang dipancarkan LEDyang dipancarkan LED bersifat bersifat tidak tidak koherenkoheren yang akan menyebabkanyang akan menyebabkan

dispersidispersi chromatic sehingga LED hanyachromatic sehingga LED hanya cocok cocok untuk transmisi data dengan bituntuk transmisi data dengan bit

rate rendah sampai sedang (Untuk komunikasirate rendah sampai sedang (Untuk komunikasi berkecepatan berkecepatan < 200 Mb/s).< 200 Mb/s).

e.e. DayaDaya keluarankeluaran optik LED adalahoptik LED adalah --30 ~30 ~ --1010 dBmdBm..

f.f. LED memiliki lebar LED memiliki lebar spektralspektral (spectral width) 30(spectral width) 30--50nm pada panjang gelombang50nm pada panjang gelombang

850 nm dan 50850 nm dan 50--150nm pada panjang gelombang 1300nm.150nm pada panjang gelombang 1300nm.

Ada 2 macam LED :Ada 2 macam LED :a.a. Surface Emitters.Surface Emitters.

b. b. Edge Emitters.Edge Emitters.

A. LED (Light Emitting Diode)A. LED (Light Emitting Diode)


1 SURFACE EMITTER1 SURFACE EMITTER



54

1. SURFACE EMITTER1. SURFACE EMITTER

MetalizationMetalization

SubstrateSubstrate

SiOSiO22 isolationisolation SiOSiO22 isolationisolation

Heat sinkHeat sink

BondingBonding

materialmaterial

MetalizationMetalization

GaGa ASAS

InPInP

DoubleDouble

hetrojunctionhetrojunction

layerslayers

Circular metalCircular metal

contactcontactActive regionActive region

ConfinementConfinement

layerslayers

CircularCircular

etchedetched

wellwell

FiberFiber


a.a. Tempat keluarnyaTempat keluarnya cahayacahaya tegak tegak luruslurus dengan kabel optik.dengan kabel optik.

b. b. Kabel serat optik Kabel serat optik ditempelkanditempelkan keke substratsubstrat untuk menerimauntuk menerima cahayacahaya..

c.c. Diameter emitter 50 µm.Diameter emitter 50 µm.

d.d. BerpolaBerpola isotropik isotropik ((terangnyaterangnya cahayacahaya sama dari segala sudut)sama dari segala sudut)




55

2. EDGE EMITTER2. EDGE EMITTERStripe contact (defined active area)Stripe contact (defined active area)

MetalizationMetalization (for electric contact)(for electric contact)

Active area (output optik)Active area (output optik)

SIOSIO22 isolation layerisolation layer

DoubleDouble--heterojunctionheterojunction layerslayers

Incoherent optical outputIncoherent optical output

θ11

θ11

30º30º

120º120º

Light guiding layersLight guiding layers

SubstrateSubstrate

MetalizationMetalization (for(for

electric contact)electric contact)

Heat sinkHeat sink


Struktur iniStruktur ini membentukmembentuk kanalkanal pandupandu gelombang yang membawagelombang yang membawa radiasiradiasi

cahayacahaya langsung ke core kabel serat optik.langsung ke core kabel serat optik.

BentukBentuk radiasiradiasi lebihlebih terarahterarah dibandingkandibandingkan dengan surface emitter.dengan surface emitter.

Kabel serat optik di hubungkan ke aktif area.


B. Diode LASERB. Diode LASER



56

B. Diode LASER B. Diode LASER (Light Amplification by Stimulated(Light Amplification by Stimulated EmmissionEmmission of Radiation)of Radiation)


a.a. Umumnya menggunakan kabel optik single mode.Umumnya menggunakan kabel optik single mode.

b. b. Response time < 1Response time < 1 nanonano detik detik

c.c. CahayaCahaya yang dipancarkan oleh diode laser yang dipancarkan oleh diode laser bersifat bersifat koherenkoheren..

d.d. Diode laser memiliki lebar Diode laser memiliki lebar spektralspektral yang lebihyang lebih sempitsempit (~1nm) jika(~1nm) jika

dibandingkandibandingkan dengan LED sehinggadengan LED sehingga dispersidispersi chromatic dapatchromatic dapat ditekanditekan..

e.e. Diode Laser diterapkan untuk transmisi data dengan bit rate tingDiode Laser diterapkan untuk transmisi data dengan bit rate tinggi (Untuk gi (Untuk

komunikasikomunikasi berkecapatan berkecapatan diatas 200 Mb/s).diatas 200 Mb/s).

f.f. DayaDaya keluarankeluaran optik dari diode laser adalah 0 ~ 10dBm.optik dari diode laser adalah 0 ~ 10dBm.

g.g. Karakteristik arus kemudiKarakteristik arus kemudi--daya optik diode laser tidak linear.daya optik diode laser tidak linear.

h.h.

KinerjaKinerja

((keluarankeluaran

daya optik, panjang gelombang,daya optik, panjang gelombang,

umur umur

) dari diode laser sangat) dari diode laser sangat

dipengaruhidipengaruhi oleholeh temperatur temperatur operasi.operasi.

TIPE LASER SEMIKONDUKTOR :TIPE LASER SEMIKONDUKTOR :

a.a. FabryFabry PerrotPerrot Laser.Laser.

b. b. DistributedDistributed--Feedback Laser (DFB)Feedback Laser (DFB)


FEBRYFEBRY--PERROT LASERPERROT LASER



57

Cavity ends are cleavedCavity ends are cleaved

on crystal planeon crystal plane

55--10º(10º(θ11))

FarFar--fieldfield

patternpattern

TransverseTransverse

size 0.1size 0.1--0.20.2

µmµmL o n g i t u d i n a l s i z e

L o n g i t u d i n a l s i z e

2 5 0 2 5 0 - - 5 0 0 µ m 5 0 0 µ m

DielectricDielectricreflecting layersreflecting layers

(s)(s)

Optical andOptical and

carriercarrier

confinementconfinement

layerslayers

Cavity sides are rough cutCavity sides are rough cut

Lasing spotLasing spot

LateralLateral

size 5size 5--1515

µmµmOpt1calOpt1cal

output to beoutput to be

coupled intocoupled into

a fibera fiber3030--50º(50º(θ22))

KETERANGAN :KETERANGAN :•• BelahanBelahan kristalkristal (cleaved crystal) yang terdapat pada kedua ujung berfungsi seba(cleaved crystal) yang terdapat pada kedua ujung berfungsi sebagaigai kacakaca pemantulpemantul..

•• Pada ujung yang tidak digunakan (facet bagian belakang)Pada ujung yang tidak digunakan (facet bagian belakang) dibungkusdibungkus dengan dielectric reflectordengan dielectric reflector

untukuntuk mengurangimengurangi kehilangankehilangan cahayacahaya di dalam cavity.di dalam cavity.

•• PancaranPancaran cahayacahaya (light beam) yang keluar dari laser(light beam) yang keluar dari laser membentukmembentuk elipelip vertikal.vertikal.


KETERANGAN



58

KETERANGAN :

Belahan kristal (cleaved crystal) yang terdapat pada kedua ujung

berfungsi sebagai kaca pemantul.

Pada ujung yang tidak digunakan (facet bagian belakang)

dibungkus dengan dielectric reflector untuk mengurangi kehilangan

cahaya di dalam cavity.

Pancaran cahaya (light beam) yang keluar dari laser membentuk

elip vertikal.




59

Laser outputLaser output

CorrugatedCorrugated

feedbackfeedback

gratinggrating

SubstrateSubstrate

ContinementContinement

layerlayer

Active layerActive layer Membersihkan komponen2Membersihkan komponen2

panjang gelombang yangpanjang gelombang yang

tidak diinginkantidak diinginkan

Panjang tertentuPanjang tertentu

DISTRIBUTEDDISTRIBUTED -- FEEDBACK LASER (DFB)FEEDBACK LASER (DFB)




60

OPTICAL TRANSMITTER COMPONENTSOPTICAL TRANSMITTER COMPONENTS

core

OpticalOptical

modulatormodulator

LASERLASER Foc using LensFoc using Lens OpticalOptical

fiberfiber

VaryingVarying

ElectricalElectrical

CurrentCurrent

OpticalOptical

outputoutputDirectDirect

CurrentCurrent

RFRF

SignalSignal


Si l l ik (di ) k di d l i l



61

Sinyal electrik (direct current) akan dimodulasi secara langsung

dengan sinyal RF, dengan arus listrik yang berubah-ubah; danditeruskan ke LASER.

Laser akan mengubah informasi elekrik yang sudah dimodulasi

menjadi sinyal optik, dan diteruskan ke Focusing Lens.

Focusing Lens akan memfokuskan berkas-berkas sinar laser, dan

diteruskan (dipancarkan) ke Core Optical Fiber.

Core Optical Fiber akan meneruskan sinyal optik tersebut

ketempat yang dituju.





62

a.a. DetektorDetektor optik disebut juga sebagaioptik disebut juga sebagai penerimapenerima (Rx).(Rx).

b.b. PhotodetectorPhotodetector berfungsi mengubahberfungsi mengubah variasivariasi intensitasintensitas optik/ optik/ cahayacahayamenjadimenjadi variasivariasi arus listrik.arus listrik.

c.c. Karena perangkat ini berada di ujung depan dariKarena perangkat ini berada di ujung depan dari penerimapenerima optik makaoptik maka

photodetectorphotodetector harus memilikiharus memiliki kinerjakinerja yang tinggi.yang tinggi.

d.d. PersyaratanPersyaratan kinerjakinerja yang harus dipenuhi oleh photodiode meliputi:yang harus dipenuhi oleh photodiode meliputi:

a)a) MemilikiMemiliki sensitivitassensitivitas tinggi,tinggi,

b)b) Memiliki lebarMemiliki lebar--bidangbidang atau kecepatan response/ atau kecepatan response/ tanggapantanggapan yangyang

cukup untukcukup untuk mengakomodasimengakomodasi bit rate data yang diterima,bit rate data yang diterima,c)c) Hanya memberikan noiseHanya memberikan noise tambahantambahan minimum, danminimum, dan

d)d) TidakTidak pekapeka terhadap perubahan suhu.terhadap perubahan suhu.

DetektorDetektor Optik/ Optik/ PhotodetectorPhotodetector..




63

PhotodetectorPhotodetector yang digunakanyang digunakan

a.a. diode PIN/FET, dandiode PIN/FET, danb.b. Avalanche PhotoAvalanche Photo--Diode (APD)Diode (APD)




64

Diode PIN (P Intrinsic N)Diode PIN (P Intrinsic N)

Time response lebihTime response lebih lambatlambat..

Kecepatan tinggi.Kecepatan tinggi. Tegangan yang dipakai rendah.Tegangan yang dipakai rendah.

Diode APD (Diode APD (AvalanceAvalance Photodiode)Photodiode)

Time response lebih cepat/Time response lebih cepat/sensitivitassensitivitas tinggi.tinggi.

Internal noise besar.Internal noise besar.

Lebih sensitif terhadap perubahanLebih sensitif terhadap perubahan temperaturtemperatur..




65

Prinsip Kerja Photo Detector :

a. Photodiode dioperasikan pada prategangan balik (reversebias).

b. Cahaya yang diterima akan diubah menjadi arus listrik, padatahanan RL arus tersebut diubah menjadi besaran tegangan.

c. Perbandingan arus yang dihasilkan photodetektor terhadapdaya optical yang diterima disebut Sensitivitas optik .

d. Sensitivitas suatu photodetektor sangat bergantung pada

panjang gelombang operasi dan bahan photo detector.




66

Coaxial CableCoaxial Cablecore

RF AmplifierRF Amplifier

PhotodiodePhotodiode

Foc using LensFoc using LensOpticalOptical

fiberfiber

Distribution PlantDistribution Plant

OpticalOptical

InputInputDirectDirect

CurrentCurrent

RF Signa lRF Signa l


Si l tik (di t t) d i C O ti l Fib k di



67

•Sinyal optik (direct current) dari Core Optical Fiber akan di

kopelkan (dipancarkan) ke penerima optik, melalui Focusing

Lens.

•Focusing Lens akan memfokuskan berkas-berkas sinar laser dari

Core Optical Fiber, dan diteruskan (dipancarkan) ke Photodiode.

•Photodiode akan mengubah sinyal optik menjadi sinyal elektrik

(RF Signal), dan diteruskan ke RF Amplifier.

•RF Amplifier akan memperkuat sinyal RF, kemudian

didemodulasi menjadi sinyal informasi; untuk selanjutnya

diteruskan ke coaxial cable.


KOMPONEN PENDUKUNG :KOMPONEN PENDUKUNG :



68

Adalah komponen optik yang digunakan untukAdalah komponen optik yang digunakan untuk

menginjeksikanmenginjeksikan daya optik dari beberapadaya optik dari beberapa sumbersumber optikoptik

ke dalam satu saluran serat optik.ke dalam satu saluran serat optik.

Ada 4 macam coupler :Ada 4 macam coupler :1.1. T coupler (tree & branch coupler).T coupler (tree & branch coupler).

2.2. Star coupler (Star coupler (multiportmultiport coupler).coupler).

3.3. WavelengthWavelength--division MUX/DEMUX coupler.division MUX/DEMUX coupler.

4.4. Directional Coupler.Directional Coupler.

COUPLER (SPLITTERCOUPLER (SPLITTER –– COMBINER).COMBINER).




69

TT-- CouplerCoupler Berupa 3Berupa 3--port coupler atau 2 x 2 coupler.port coupler atau 2 x 2 coupler.

MembagiMembagi daya optik yang berasal dari satu fiber (port A) ke dua fiberdaya optik yang berasal dari satu fiber (port A) ke dua fiber

(Port B dan C).(Port B dan C).

Dapat digunakan sebagai power splitter dan power combiner, aDapat digunakan sebagai power splitter dan power combiner, atautau

LAN terminal optical input/output coupler.LAN terminal optical input/output coupler.

TT--couplercoupler

Port APort A Port BPort B

Port CPort C


APLIKASI TAPLIKASI T--COUPLER :COUPLER :



70

APLIKASI TAPLIKASI T COUPLER :COUPLER :

TXTX

RXRX

TT--couplercoupler TT--couplercoupler

LAN " tap"LAN " tap"TXTX

RXRX

TXTX--11

RXRX--22

RXRX--11

TXTX--22


FIBER LINKFIBER LINK

Duplex multimode transmissionDuplex multimode transmission

linklink

TXTX--11

TXTX--22

RXRX--11

RXRX--22



Power Combiner and splitterPower Combiner and splitter

λλ11

λλ22

λλ11

λλ22

a

b

c

TT--couplercoupler


1. T coupler (2 x 2 coupler) : dua input digabung menjadi satu;



71

1. T coupler (2 x 2 coupler) : dua input digabung menjadi satu;

satu input dipecah menjadi dua (Gambar-a).

2. T coupler (2 x 2 coupler) : Untuk memisahkan sinyal kirim

dan terima; dan meneruskan kearah yang berlawanan, panjang

gelombang yang digunakan berbeda (Gambar-b).

3. T coupler (2 x 2 coupler) : untuk fasilitas lokal loop back dan

remote loop back (Gambar-c).


STAR COUPLER :STAR COUPLER :



72

STAR COUPLER :STAR COUPLER :

Adalah suatuAdalah suatu multiportmultiport coupler (coupler ( NxNNxN coupler) yang memungkinkan dayacoupler) yang memungkinkan daya

optik yang berasal dari salah satu dari N port (1 s/d N) untuk doptik yang berasal dari salah satu dari N port (1 s/d N) untuk di bagii bagi

(split) secara(split) secara meratamerata ke seluruh N output port.ke seluruh N output port.

Dapat digunakan sebagaiDapat digunakan sebagai multiportmultiport power splitter, combiner ataupower splitter, combiner atau

multiportmultiport star coupler dalam LAN.star coupler dalam LAN.

Coupling ratio (CR) adalah 1/NCoupling ratio (CR) adalah 1/N

StarStar--couplercoupler

Coupling Ratio = 1/N (N adalah jumlah cabang).


Aplikasi StarAplikasi Star--CouplerCoupler

Jaringan LANJaringan LAN



73

StarStar--CouplerCoupler

RXRX

tXtX

TXTXRXRX

Jaringan LANJaringan LAN

Menghubungkan sinyal dari kirim ke penerima.


WAVELENGTH MUX/DEMUX COUPLERWAVELENGTH MUX/DEMUX COUPLER



74

a. Adalah coupler 3a. Adalah coupler 3--port yang memungkinkan :port yang memungkinkan :a). Daya optik yanga). Daya optik yang dipancarakandipancarakan dari dua buahdari dua buah sumbersumber dengan panjangdengan panjang

gelombang yang berbeda menuju ke satu fiber (port A dangelombang yang berbeda menuju ke satu fiber (port A dan B ke port 1).B ke port 1).

b). Daya optik yang dipancarkan dari satu arah ke satu fiberb). Daya optik yang dipancarkan dari satu arah ke satu fiber (port A ke port 1),(port A ke port 1),

sedangkan daya optik dengan panjang gelombang yang berbsedangkan daya optik dengan panjang gelombang yang berbeda diterima darieda diterima dari

arah lain danarah lain dan dirutekandirutekan dari port 1 ke port Bdari port 1 ke port B

c). Memindahkan daya optik dengan panjang gelombang tertentuc). Memindahkan daya optik dengan panjang gelombang tertentu ke dalam arahke dalam arah

tertentu.tertentu.

b. Tidak terjadi splitting loss, hanya ada sedikit insertion losb. Tidak terjadi splitting loss, hanya ada sedikit insertion loss connector dan internals connector dan internal

excess loss.excess loss.C. Dapat berfungsi sebagai Wavelength Multiplex dan WavelengthC. Dapat berfungsi sebagai Wavelength Multiplex dan Wavelength DemultiplexDemultiplex..

λ11

λ22

λ11

λ22

AA

BB

11

λ11

λ22

λ2211AA

BB11

ba


Gambar-a meneruskan dua sinyal optik dengan λ yang berbeda (λ1



75

y p g y g (

dan λ2) dari A dan port B ke port-1 ( kabel optik yang digunakansama).

Gambar-b meneruskan sinyal optik dengan λx dari port A ke port-

1; dan meneruskan sinyal optik dengan λy dari port-1 ke port B (

kabel optik yang digunakan sama).




76

APLIKASI WAVELENGTH MUX/DEMUX COUPLERAPLIKASI WAVELENGTH MUX/DEMUX COUPLER

WDMWDM

SS

DETDET

TxTx

RxRx

ENCODEENCODE

DEMODDEMOD

λ11

λ22

CONTROLCONTROL

SIGNALSIGNAL

VIDEOVIDEO

DATADATA

WDDWDD

DETDET

SS

RxRx

TxTx

DECODEDECODE

MODMOD

λ11

λ22

CONTROLCONTROL

SIGNALSIGNAL

VIDEOVIDEO

DATADATA

λ22

λ11

DUPLEX TRANSMISSION LINK APLICATIONDUPLEX TRANSMISSION LINK APLICATION

WDMWDM

PRIPRI

TxTx

SBYSBY

TxTx

TDMTDM

MUXMUX

λ11

λ22

CH1CH1

CH NCH N

λ11

λ22

WDDWDD

PRIPRI

RxRx

SBYSBY

RxRx

TDMTDM

DEMUXDEMUX

λ11

λ22

CH1CH1

CH NCH N

λ11

λ22

WAVELENGTH MULTIPLEXER FORWAVELENGTH MULTIPLEXER FOR

DOUBLING FIBER TRANSMISSION CAPACITYDOUBLING FIBER TRANSMISSION CAPACITY

OR ACCOMODATING PROTECTION CHANNELOR ACCOMODATING PROTECTION CHANNEL

ELECTRONICSELECTRONICS b

a


1.Gambar-a memisahkan signal optik kirim dan terima pada core



77

optical yang sama (panjang gelombang yang digunakan berbeda).2.Menggabungkan beberapa panjang gelombang sinyal optik

menjadi satu deretan sinyal optik; dan/atau memecah satu deretan

sinyal optik menjadi beberapa panjang gelombang sinyal optik (core optical yang digunakan satu, dan panjang gelombang yang

digunakan berbeda).


APLIKASI WAVELENGTH MUX/DEMUX COUPLERAPLIKASI WAVELENGTH MUX/DEMUX COUPLER



78

WAVELENGTH DIVISION MULTIPLEXINGWAVELENGTH DIVISION MULTIPLEXING

WDMWDM

TxTx

TxTx

λ11

λ22

CH1CH1

CH NCH NλNN

TxTxCH2CH2

λ11

λNNWDDWDD

RxRx

RxRx

λ11

λ22

CH1CH1

CH NCH NNN

RxRx CH2CH2

λ11

λNN

OUTPUTOUTPUTFIBERSFIBERS

ROD LENSROD LENS

λ11------------------λNN

λ

1 1 ....

..

λN N

INPUTINPUT

FIBERSFIBERS GRATINGGRATING

WAVELENGTHWAVELENGTH -- DIVISION MULTIPLEXING GRATING COUPLERDIVISION MULTIPLEXING GRATING COUPLER

b

a




79

Menggabungkan beberapa panjang gelombang sinyal optik menjadi satu deretan sinyal optik; dan/atau memecah satu

deretan sinyal optik menjadi beberapa panjang gelombang

sinyal optik (Gambar-a).

Gambar-b menunjukan contoh salah satu komponen

Mux/Demux.




80

1

2

3

4

port

l1l1+l2

l2

l1+l2l1

Splitter

Combiner

Multiplexer

Demultiplexer

4-port couper

l2


1. Splitter : Memecah satu sinyal optik menjadi dua sinyal optik.



81

2. Combiner : Menggabungkan dua signal optik menjadi satu

signal optik.

3. Multiplexer : Menggabungkan dua signal optik menjadi satu

signal optik.

4. Demultiplexer : Memecah satu signal optik menjadi dua signal

optik.

5. 4 Port Coupler : Menggabungkan dua signal optik menjadi satu

signal optik, dan sebaliknya.


DIRECTIONAL COUPLER :DIRECTIONAL COUPLER :



82

Adalah coupler 3Adalah coupler 3--port yang memungkinkan daya optik dikirimkan keport yang memungkinkan daya optik dikirimkan kearah fiber (port A ke port 1), dimana daya optik dengan panjangarah fiber (port A ke port 1), dimana daya optik dengan panjang

gelombang yang sama diterima dari arah lain dangelombang yang sama diterima dari arah lain dan dirutekandirutekan dari portdari port

1 ke port B.1 ke port B.

TidaTida terdapat splitting loss, hanya sedikit excess loss dan connectoterdapat splitting loss, hanya sedikit excess loss dan connectorrinsertion loss.insertion loss.

λ11

λ11

λ11AA

BB

11

Gambar diatas menunjukkan coupler yang berfungsi :

Meneruskan sinyal optik λ1 dari port A ke port-1.

Meneruskan sinyal optik λ1 dari port-1 ke port B.


APLIKASI DIRECTIONAL COUPLERAPLIKASI DIRECTIONAL COUPLER



83

TXTX--11

RXRX--22

RXRX--11

TXTX--22

couplercouplercouplercoupler


Duplex single mode transmissionDuplex single mode transmission

link (same wavelength in bothlink (same wavelength in both

directiondirection

λ11

λ11

λ11

λ11

PULSERPULSER

FIBER LINK OR FIBERFIBER LINK OR FIBER

UNDER TESTUNDER TESTCOUPLERCOUPLER

AMPLIFIERAMPLIFIER

AVERAGINGAVERAGING DISPLAYDISPLAY

OpticalOptical--timetime--domainreflectometerdomainreflectometer

a

b


Gambar diatas menunjukkan coupler yang berfungsi :



84

1.Gambar-a meneruskan sinyal optik dari satu sumber ke fiber

link dan ke OTDR, core optik yang digunakan satu.

2.Gambar-b meneruskan sinyal optik λ1 dari Tx-1 ke Rx-1 dan

sinyal optik λ2 dari Tx-2 ke Rx-2, core optik yang digunakan

sama.




85

1

2

3

1

2

3

4

3

2

1P P/2

P/2Insertion loss(~1 dB)

4-port coupler

CouplerCoupler

3-port coupler

a

b

c


Gambar-a menunjukkan 3 port coupler yang memecah satu sinyal



86

input menjadi dua sinyal output (Splitter).Gambar-b menunjukkan 3 port coupler yang menggabungkan dua

sinyal input menjadi satu sinyal output (Combiner).

Gambar-c menunjukkan contoh 4 port coupler yang memecah satusinyal input menjadi dua sinyal output.


ConnectorConnector



87

Diperlukan pada saat fiber harus dihubungkan dengan suatu alat aDiperlukan pada saat fiber harus dihubungkan dengan suatu alat atautau

dengan fiber lainnya dandengan fiber lainnya dan sewaktusewaktu--waktu atau secarawaktu atau secara periodikperiodik harusharus

dapatdapat dilepaskandilepaskan..

Secara umum konektor diperlukan untukSecara umum konektor diperlukan untuk koneksikoneksi ke perangkatke perangkatterminal, optical cross connect panel (panelterminal, optical cross connect panel (panel penyambunganpenyambungan optik) danoptik) dan

coupler.coupler.

Di dalam connector terdapat loss (insertion loss) yang harusDi dalam connector terdapat loss (insertion loss) yang harus

diperhitungkandiperhitungkan di dalamdi dalam kalkulasikalkulasi link.link.

Ada beberapaAda beberapa klasifikasiklasifikasi konektor sesuai dengankonektor sesuai dengan keperluannyakeperluannya ::

Fiber to fiber connector .Fiber to fiber connector .

Fiber to source connector.Fiber to source connector. Fiber to detector connector.Fiber to detector connector.

MultiportMultiport coupler connector.coupler connector.


MACAMMACAM--MACAM CONNECTOR :MACAM CONNECTOR :



88

1.1. SMA (SMA (Sub Minature type A) Connector.Connector.

2.2. BiconicBiconic Connector.Connector.

3.3. ST (ST (straight tip) Connector.Connector.

4.4. SC (SC (Square connector) Connector.Connector.

5.5. FC (FC (Face Contact) Connector.Connector.

6.6. FDDIFDDI (Fiber Distributed Data Interface) Connector.Connector.7. D4 (D in 4 atau Deutche Institut Normung/German

Institute for Standardization).

8. Escon connector.


1. SMA CONNECTOR1. SMA CONNECTORPRECISIONPRECISION

SLEEVESLEEVE



89

PLUGPLUG PLUGPLUG

SMASMASTYLESTYLE

SLEEVESLEEVE

SLEEVE (NUTSLEEVE (NUT

CONTROLS) ENDCONTROLS) END

SEPARATIONSEPARATIONEPOXY FILLEREPOXY FILLER

JACKETEDJACKETEDFIBERFIBER

CONCENTRICCONCENTRIC

SLEEVESLEEVE

STAINLESS STEELSTAINLESS STEELFERRULEFERRULEWATCHWATCH--JEWELJEWEL

BEARINGBEARING


Digunakan pada fiber optik Multi mode.



90

Insertion loss untuk 62,5 s/d 125 µm adalah 0,7 dB ±0,15 dB (typical).

Konektor SMA (Sub Miniature type A) ada 2 versi :

- Konektor SMA 905, mempunyai“straight ferrule”.

- Konektor SMA 906, mempunyai

“stepped design” yang

menggunakan “plastic sleeve”

untuk alignment.


2. BICONIC CONNECTOR2. BICONIC CONNECTOR

BULKHEAD ADAPTORBULKHEAD ADAPTORCONNECTOR PLUGCONNECTOR PLUG



91

BULKHEADBULKHEAD

HOUSINGHOUSING

BICONIC SLEEVEBICONIC SLEEVE PLUG RETAINERPLUG RETAINER

PLUGPLUG

Konektor Biconic mempunyai “dual conical faces” yang sangatakurat untuk menghubungkan kabel dengan device (perangkat) dan

kabel dengan kabel.

Bisa digunakan pada kabel fiber multi mode maupun single mode.

Tersedia untuk fiber dengan diameter outer 125, 140, 250 dan 400 µm

Insertion loss untuk fiber single-mode dan multimode 0,6 dB (typical)


3. ST Connector.3. ST Connector.



92

++


Banyak digunakan pada kabel fiber multi mode maupun single mode.

I ti l t k fib i l d 0 2 dB/0 3 dB (t i l/ ) d



93

Insertion loss untuk fiber single-mode 0,2 dB/0,3 dB (typical/max) dan

multimode 0,2 dB/0,4 dB (typical/max)

Konektor ST( straight tip), aslinya didesign oleh AT&T.

Didisain untuk “push-pull”(rotating).


4. SC Connector.4. SC Connector.



94

Banyak digunakan pada kabel fiber multi mode maupun single mode.

Didisain untuk “push-pull”(non rotating).

Insertion loss untuk fiber single-mode 0,1 dB/0,25 dB (typical/max)

dan multimode 0,15/0,3 dB (typical/max).Konektor SC (Square connector) aslinya dibuat oleh NTT (Nippon

Telephone & Telegraph).


5. FC Connector.5. FC Connector.



95


Banyak digunakan baik untuk sistem fiber multimode maupun

singlemode



96

singlemode.

Didisain untuk “push-pull”(non rotating).

Insertion loss untuk fiber single-mode 0,15 dB/0,30 dB

(typical/max) dan multimode 0,15/0,30 dB (typical/max)

Konektor FC (Face Contact) aslinya dibuat NTT (Nippon

Telephone & Telegraph) juga


6. FDDI Connector.6. FDDI Connector.



97

Konektor FDDI (Fiber Distributed Data Interface) adalah konektor fiber optik duplex.


7. KONEKTOR D4



98

Konektor D4 (Din4 atau Deutche Institut Normung/German Institute

for Standardization).Banyak digunakan untuk aplikasi elektronik di Eropa.

Digunakan baik untuk kabel multimode maupun kabel singlemode.


8. KONEKTOR ESCON



99

Konektor Escon aslinya dibuat oleh IBMHanya bisa digunakan untuk kabel multimode.


Bentuk Konektor yang Paling Populer

Aplikasi Komunikasi Data Aplikasi Komunikasi Telekomunikasi



100

Aplikasi Komunikasi Data Aplikasi Komunikasi Telekomunikasi(umumnya multi-mode) (umum nya single-Mode)

ST (paling banyak digunakan) FC (banyak digunakan)

SMA (popularitasnya menurun) ST (versi single-node )

SC (di spesifikasikan untuk sistem baru) SC (mulai populer)

FDDI (duplex) D4 (kurang digunakan)

ESCON (duplex) Biconic (kurang digunakan)


REPEATER



101

Didalam sistem komunikasi optik, jarak transmisi pada umumnya

dibatasi oleh dispersi chromatic dan fiber losses.

Beberapa tahun lalu, keterbatasan itu bisa dikompensasi dengan

menggunakan regenerator pada jarak tertentu, dengan maksud untuk

menguatkan kembali signal optik yang sudah mulai melemah; yaitudengan jalan mengubah signal optik menjadi signal elektrik, untuk

dikuatkan, kemudian diubah kembali menjadi signal optik, untuk

kemudian dipancarkan kembali.Lihat gambar berikut.




102


Sinyal optik yang dipancarkan dari Transmitter akan mengalami

redaman sepanjang saluran optik.



103

eda a sepa ja g sa u a opt .Agar sinyal optik tetap dapat diterima dengan baik, maka kadang

diperlukan penggunaan Repeater (Regenerator) untuk memperkuat

sinyal optik yang lemah.Repeater pada gambar berja secara :

Optical – Electrical – Optical.

Pada gambar diatas sinyal optik yang diterima Regenerator akandiubah dari optik menjadi elektrik (oleh Photo detector), dikuatkan

oleh rangkaian elektronik (amplification-filtering-decision circuits),

dan diubah lagi menjadi sinyal optik (oleh Laser); untuk diteruskanke tujuan selanjutnya.


Regenerator seperti diatas akan menjadi sangat sulit jika diterapkan

pada sistem WDM, karena setiap kanal membutuhkan repeater

sendiri. Lihat gambar berikut.



104

g

Pada gambar diatas untuk transmisi 4 sinyal optik (WDM) dibutuhkan

4 repeater, hal ini akan menjadi sangat sulit.


Untuk mengatasi kesulitan diatas, maka digunakanlah “Optical

amplifiers”; yang secara prinsip bisa menguatkan seluruh kanal

secara bersamaan, tanpa timbul cross talk diantara kanal-kanal yang



105

, p y g

ada. Lihat Gambar berikut.

Pada gambar diatas untuk transmisi 4 panjang gelombang optik (WDM) cukup disediakan satu Optical Amplifier.


1. Booster Amplifier

OPTICAL AMPLIFIERS



106

2. Pre - Amplifier

3. In - Line Amplifier


Booster Amplifier berfungsi memperkuat sinyal yang akan

dikirimkan oleh Transmitter optik, dan dipasang tepat setelahTransmitter



107

p p g pTransmitter.

Pre-Amplifier berfungsi memperkuat sinyal yang akan diterima

oleh Receiver optik, dan dipasang tepat sebelum Receiver.In-Line Amplifier berfungsi memperkuat sinyal sepanjang saluran

optik, dan dipasang saluran (antara booster amplifier dan pre

amplifier).


PERBEDAAN TIPE-TIPE DARI OPTICAL AMPLIFIERS

Optical amplifier bisa melayani beberapa tujuan didalam design

sistem komunikasi fiber optik.



108

p

Salah satu hal terpenting didalam aplikasi sistem transmisi long haul

adalah mengganti “electronic generators” dengan “optical amplifiers”yang dapat menguatkan beberapa kanal optik secara bersamaan.

Dengan syarat bahwa penggantian tersebut tidak menimbulkan akibatterkumpulnya dispersi dan optical noise, yang dapat membatasi

performansi sistem.

Jika amplifier tersebut digunakan untuk menggantikan electronic

generator, maka amplifer tersebut dinamakan “in-line amplifiers”.


In-Line Amplifier



109

In-Line Amplifier berfungsi memperkuat sinyal sepanjang saluran

optik, dan dipasang saluran (antara booster amplifier dan preamplifier); jadi berperan sebagai pengganti Regenerator.


Cara lain untuk penggunaan optical amplifiers adalah untuk

meningkatkan daya pancar, yaitu dengan menempatkan amplifier

dimaksud pada transmitter output.



110

Amplifiers ini disebut “booster amplifiers” .

Booster Amplifier

Booster Amplifier berfungsi memperkuat sinyal yang akandikirimkan oleh Transmitter optik, dan dipasang tepat setelah

Transmitter.


Aplikasi lain dari penggunaan amplifier optik adalah untuk

meningkatkan sensitivitas penerima; yaitu dengan menempatkan

“high gain low noise amplifier” pada input receiver.



111

Amplifier yang demikian disebut “pre-amplifiers”

Pre-Amplifier

Pre-Amplifier berfungsi memperkuat sinyal yang akan diterima oleh

Receiver optik, dan dipasang tepat sebelum Receiver.


Berdasarkan prinsip-prinsip physical yang berbeda, dikenal ada beberapa tipe

optical amplifiers.



112

1. “EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier)” yaitu amplifier yang bekerja

berdasar kepada penempatan ion-ion Erbium yang banyak didalam core fiber.

EDFA bekerja pada panjang gelombang mendekati 1550 nm. Sementara ErbiumDoped Fiber Amplifiers (EDFA) akan tetap mendominasi pada sistem optikal fiber,

sedangkan optical amplifiers tidak (hanya sebagai cadangan).

2. Raman dan Parametric, dimana keduanya bekerja berdasar prinsip dua proses

nonlinear (SRS dan FWM secara bersamaan).Raman dan Parametric Amplifier bekerja pada daerah 1360 and 1625 nm.

3. Semiconductor Optical Amplifiers (SOA), adalah “semiconductor lasers”

dimana mirror feedback sudah di eliminasi.

SOA bekerja pada daerah 1300 and 1550 nm.




113


JENIS KABEL SERAT OPTIK BERDASARKANJENIS KABEL SERAT OPTIK BERDASARKAN

PEMBUATANNYA.PEMBUATANNYA.Ad 3Ad 3 j ij i k b l t tik b k di kk b l t tik b k di k



114

Ada 3Ada 3 jenisjenis kabel serat optik yang banyak digunakan,kabel serat optik yang banyak digunakan,

yaitu :yaitu :

1.1. Buffer tubeBuffer tube

2.2. Slotted coreSlotted core3.3. TighTigh bufferbuffer


1. BUFFER TUBE :1. BUFFER TUBE :

Fiber ditempatkan padaFiber ditempatkan pada tabungtabung plastik (buffer tube) sebelumplastik (buffer tube) sebelum

dimasukkan kedalamdimasukkan kedalam selongsongselongsong kabel.kabel. Fiber dimungkinkan dapat bergerak di dalam tube pada saat instalFiber dimungkinkan dapat bergerak di dalam tube pada saat instalasiasi



115

Fiber dimungkinkan dapat bergerak di dalam tube pada saat instalFiber dimungkinkan dapat bergerak di dalam tube pada saat instalasiasi

dan juga jika terjadidan juga jika terjadi tekanantekanan atau perubahanatau perubahan temperaturtemperatur..

Fiber dapatFiber dapat terlindungiterlindungi dari dayadari daya tarikantarikan atauatau tekanantekanan oleh bagian luaroleh bagian luar

tabungtabung (tube) yang keras.(tube) yang keras.

Di dalamDi dalam tabungtabung diisidiisi dengan gel yangdengan gel yang lunaklunak untuk melindungi fiberuntuk melindungi fiber

dari air atau embun yang masukdari air atau embun yang masuk

RIP CORDRIP CORD

(OPTIONAL)(OPTIONAL)

JACKEJACKE

TT

SEPARATORSEPARATOR

TAPETAPE

BUFFER TUBESBUFFER TUBESCENTERCENTER

STRENGTHSTRENGTH

MEMBERMEMBERFIBERFIBER

GEL FILLINGGEL FILLING


A C D E FA C D E F

Dimana :Dimana :

A : Optical fiberA : Optical fiber

A B C D F GA B C D F G



116

18 FIBER18 FIBER


12 FIBER12 FIBER


1 FIBER1 FIBER

A C D E FA C D E F

2 FIBER2 FIBER

A C D E FA C D E F A : Optical fiberA : Optical fiber

B : Jacketed Kevlar; strength member.B : Jacketed Kevlar; strength member.

C : Engineering plastic tubes.C : Engineering plastic tubes.

D : Plastic separator tapeD : Plastic separator tape

E : BraidedE : Braided kevlarkevlar strength memberstrength memberF : PVC JacketF : PVC Jacket

G : Rip cord.G : Rip cord.

3 FIBER3 FIBER


2. SLOTTED CORE OPTICAL CABLE DESIGN2. SLOTTED CORE OPTICAL CABLE DESIGN

Seperti pada buffer tube , memungkinkan fiber dapat bergerak padSeperti pada buffer tube , memungkinkan fiber dapat bergerak pada saata saat

direntangkandirentangkan sehingga dapatsehingga dapat mengisolasimengisolasi adanya kerusakan (putus).adanya kerusakan (putus).



117

EXTRUDEDEXTRUDED

PLASTICPLASTIC

OPTICALOPTICAL

FIBERFIBER

TENSILE MEMBERTENSILE MEMBER

HEAT BARRIERHEAT BARRIER

COMPOSITECOMPOSITE

JACKETJACKET

Core terbuat dari polyethylene dan dapat berisi mulai 6 s/d 8 slCore terbuat dari polyethylene dan dapat berisi mulai 6 s/d 8 slot danot dan

dapat berisi s/d 144 fiber.dapat berisi s/d 144 fiber.


Colored markerColored marker

threadsthreads Water blockingWater blocking Maximum number of fibers per slot ………………….. 18Maximum number of fibers per slot ………………….. 18



118

gg

tapetape

Water blockingWater blocking

core wrapcore wrap

OpticalOpticalfibers & fillfibers & fill

compoundcompound

NylonNylon

ripcordripcord

12.012.0mm DIAmm DIA

polyethpolyeth

yleneylene

corecoreAramidAramid

ripcordripcord

3,2 mm3,2 mmstrengthstrength

membermemberInnerInner

polyethylenepolyethylene

jacket (1,2jacket (1,2

mm thick)mm thick)

CorrugatedCorrugated15 mm steel15 mm steel

BondedBonded

overlapoverlap

blackblack

polyethylenepolyethylene

jacket (1,4jacket (1,4

mm thick)mm thick)

Maximum number of fibers per cable ………………… 144Maximum number of fibers per cable ………………… 144

Maximum recommended pulling tension …..4400N(1000Maximum recommended pulling tension …..4400N(1000 lbflbf))

Cable outside diameter ……………….21,00Cable outside diameter ……………….21,00 ± .25 mm (.83 in).25 mm (.83 in)Maximum band radius static ………… 210 mm (8,3in)Maximum band radius static ………… 210 mm (8,3in)

dynamic …….. 336 mm (13,2 in)dynamic …….. 336 mm (13,2 in)

Approximate unit weight……………….374 kg/km (0,26 lb/ft)Approximate unit weight……………….374 kg/km (0,26 lb/ft)

Maximum length per reel(78" flange x 43"width) 2900m(9.500 ft)Maximum length per reel(78" flange x 43"width) 2900m(9.500 ft)

Recommended temperature range installation…Recommended temperature range installation… --30ºC to +70ºC30ºC to +70ºC

((--22ºF to +158ºF)22ºF to +158ºF)

Operating …...Operating …... --40ºC to +70ºC(40ºC to +70ºC(--40ºF to +158ºF)40ºF to +158ºF)


3. TIGHT BUFFER OPTICAL CABLE3. TIGHT BUFFER OPTICAL CABLE

Dalam disain iniDalam disain ini proteksiproteksi utama untuk melindungi kabel agar tidakutama untuk melindungi kabel agar tidak

terjadi kerusakan adalah dengan membungkus atauterjadi kerusakan adalah dengan membungkus atau melapisimelapisi kabelkabelfiber dengan bahan yang keras (hard buffer coating)fiber dengan bahan yang keras (hard buffer coating)



119

POLYTHENEPOLYTHENE

LAP SHEATHLAP SHEATH

CUSHIONCUSHION

BUFFER TUBESBUFFER TUBES

STRENGTH MEMBERSTRENGTH MEMBER

COATED FIBERCOATED FIBER

PLASTIC STRINGPLASTIC STRING

fiber dengan bahan yang keras (hard buffer coating) .fiber dengan bahan yang keras (hard buffer coating) .

Karena tidak adaKarena tidak ada celahcelah yang memungkinkan kabel dapat bergerakyang memungkinkan kabel dapat bergerak

jika ada daya jika ada daya tarikantarikan maka dilakukan denganmaka dilakukan dengan melilitmelilit fiber dalamfiber dalambentukbentuk sepiralsepiral di dalam pusat core dan sekitarnya dengan bahandi dalam pusat core dan sekitarnya dengan bahan

Kevlar atau benangKevlar atau benang AramidAramid..




120

Jenis Kabel Serat Opt ik

Kode Warna pada Serat Opt ik

Penandaan Kabel Serat Opt ik


KABEL SERAT OPTI K

Menurut konst ruksinya ada dua j enis kabel opt ik, yait u :



121

1. PI PA LONGGAR (Loose Tube) .

Serat opt ik dit empatkan di dalam pipa longgar ( loose tube)

yang t erbuat dari bahan PBTP (Polybutylene Terepthalete)dan berisi j elly.

Saat ini sebuah kabel opt ik maksimum mempunyai kapasit as8 loose tube, di mana set iap loose tube berisi 12 serat opt ik .

2. ALUR ( Slot )

Serat opt ik dit empatkan pada alur (slot ) di dalam si l inderyang terbuat dari bahan PE (Polyethyliene). Pada saat ini di

Jepang telah dibuat kabel j enis slot dengan kapasitas 1.000serat dan 3.000 serat .


PenampangPenampang Kabel Opt ik Jenis Loose TubeKabel Opt ik Jenis Loose Tube



122


PenampangPenampang Kabel Opt ik Jenis SlotKabel Opt ik Jenis Slot



123


Sesuai dengan konstruksinya kabel optik terdiri dari :

MENURUT APLI KASI NYA KABEL OPTI K ADA 4 MACAM :MENURUT APLI KASI NYA KABEL OPTI K ADA 4 MACAM :



124

a. Kabel duct

b. Kabel tanah

c. Kabel atas tanah

d. Kabel rumah




125

Konstruksi Dasar Kabel Optik Duct




126

Konstruksi Dasar Kabel Optik Bawah TanahKonstruksi Dasar Kabel Optik Bawah Tanah




127

Konstruksi dasar Kabel Optik Atas TanahKonstruksi dasar Kabel Optik Atas Tanah




128

Konstruksi Dasar Kabel Rumah (2 s /d 6 f iber)Konstruksi Dasar Kabel Rumah (2 s/d 6 fiber)

SINGLE FIBRE DESIGN




129

Konstruksi Dasar Kabel Rumah (8 s/d 12 fiber)Konstruksi Dasar Kabel Rumah (8 s/d 12 fiber)




130

KABEL LAUT

KABEL LAUT DOUBLE ARMOUR KABEL LAUT SINGLE ARMOUR


Karakterist ik Mekanis :

1. Fibre Bending (tekukan Serat)Tekukan serat yang berlebihan (terlalu kecil) dapat mengakibatkan bertambahnyaoptical loss.



131

2. Cable Bending (tekukan Kabel)Tekukan kabel pada saat instalasi harus di jaga agar tidak terlalu kecil, karena hal ini

dapat memerusak serat sehingga menambah optical loss.

3. Tensile StrengthTensile strength yang berlebihan dapat merusakan kabel atau serat.

4. Crush

Crush atau tekanan yang berlebihan dapat mengakibatkan serat retak / patah, sehinggadapat menaikkan optical loss

5. ImpactImpact adalah beban dengan berat tertentu yang dijatuhkan dan mengenai kabel optik.

Berat beban yang berlebihan dapat mengakibatkan serat retak / patah, sehingga dapatmenaikkan optical loss.

6. Cable TorsionTorsi yang diberian kepada kabel dapat merusak selubung kabel dan serat


Kode warna serat



132

1 2 3 4 5 6Biru Oranye Hijau Coklat Abu-abu Putih

7 8 9 10 11 12

Merah Hitam Kuning Ungu Pink Turquoise


No. Tabung Warna

Kode warna tabung



133

1 Biru

2 Oranye3 Hijau

4 Coklat

5 Abu-abu

6 Putih

7 Merah

8 Hitam


Kabel Optik harus diberi tanda pengenal yang tidak mudah hilang yangtertera pada kulit kabel di sepanjang kabel.

Adapun tanda pengenal tersebut meliputi :

N b ik b

Penandaan Kabel Serat Optik



134

- Nama pabrik pembuat

- Tahun pembuatan

* Tipe serat optik :

- SM = Single Mode

- GI = Graded Indeks

- SI = Step Index

* Pemakaian kabel optik :- D = Duct

- A = Aerial

- B = Buried

- S = Submarine

- I = Indoor


* Jenis kabel optik :

- LT = Loose tube

- SC = Slotted core

- TB = Tight Buffered

* Struktur penguat :

- SS = Solid Steel Core

- WS = Standred Wire Steel



135

- GRP = Glass Reinforced Plastik

Panjang tanda pengenal kabel termasuk nama pabrik dan tahun pembuatan adalah 1 M.

Contoh: SM-D-LT SS 6-3T 2Q

Length mark Length mark

SMD-LT SS6-3T 2Q, adalah tanda pengenal kabel optik single mode untuk pemakaian duct

dengan jenis loose tube, struktur penguatnya Solid State Core, jumlah serat adalah 6

dengan 3 buah loose tube dan juga mempunyai 2 quad kabel tembaga


SINGLE MODESINGLE MODE

DisainDisain MaterialMaterialCoreCore …………………………………… doped silicadoped silica

MULTI MODEMULTI MODE

DisainDisain MaterialMaterialCoreCore …………………………………… doped silica glassdoped silica glass



136

glassglass

Cladding …………………Cladding ………………… pure silica glasspure silica glass

primary coating …………….primary coating …………….

UVUV

--curedcured

acrylateacrylate

TransmisiTransmisi unitunit TypicalTypical

valuevalue

Redaman pd 1265Redaman pd 1265--1330 nm1330 nm dB/kmdB/km 0,38 max0,38 max

Redaman pd 1310 nmRedaman pd 1310 nm dB/kmdB/km 0,36 max0,36 max

Redaman pd 1530Redaman pd 1530--1570 nm1570 nm dB/kmdB/km 0,25 max0,25 max

GeometryGeometry

Diameter cladding, …….. µm ……………125Diameter cladding, …….. µm ……………125 ± 22

Primary coating diameter.. µm ……………245Primary coating diameter.. µm ……………245 ±

1010

Cladding …………………Cladding ………………… pure silica glasspure silica glass

primary coating …………….primary coating ……………. UVUV--curedcured acrylateacrylate

TransmisiTransmisi unitunit TypicalTypical

valuevalue






137




138

Transmission Losses atau rugiTransmission Losses atau rugi--rugi transmisi adalahrugi transmisi adalah

karakteristik yang sangat penting untuk menentukan :karakteristik yang sangat penting untuk menentukan :

SepasiSepasi atau jarak repeater.atau jarak repeater. Tipe dariTipe dari pemancarpemancar optik (optical transmitter)optik (optical transmitter)

Tipe dariTipe dari penerimapenerima optik (optical receiver)optik (optical receiver)


Redaman pada serat optik dinyatakan denganRedaman pada serat optik dinyatakan dengan satuansatuan dB/kmdB/km

Redaman yang terkait dengan karakteristik serat optikRedaman yang terkait dengan karakteristik serat optik



139

y g g pdisebabkandisebabkan oleholeh hamburanhamburan dandan absorpsiabsorpsi..

HamburanHamburan ((RayleighRayleigh scattering),scattering), disebabkandisebabkan oleholeh strukturstruktur gelasgelasyang akanyang akan menghamburkanmenghamburkan sebagiansebagian cahayacahaya yangyang merambatmerambat

dalam serat optik.dalam serat optik.

AbsorpsiAbsorpsi,, disebabkandisebabkan gelasgelas serat optikserat optik menyerapmenyerap cahayacahaya dalamdalam

serat optik, terdapat tiga daerah panjang gelombang yangserat optik, terdapat tiga daerah panjang gelombang yang

memiliki redaman cukup besar yang disebut puncak OH (OHmemiliki redaman cukup besar yang disebut puncak OH (OH--

peak). Redaman puncak OH (air) terjadi karena adanya interaksipeak). Redaman puncak OH (air) terjadi karena adanya interaksi

antaraantara cahayacahaya dengan atomdengan atom--atom air yang masih tinggal dalamatom air yang masih tinggal dalam

serat optik.serat optik.

Redaman karenaRedaman karena sambungansambungan--sambungansambungan (splices) serat optik(splices) serat optik Redaman karena konektorRedaman karena konektor--konektor optikkonektor optik


CABLE ATTENUATION VS FREQUENCYCABLE ATTENUATION VS FREQUENCY

CHARACTERISTICCHARACTERISTIC

120120

140140

RGRG-- 1 4

/ U 1 4

/ U6

2 / U6

2 / U

9 / U

9 / U

-- 5 8 / U

5 8 / U



140

00

00

200200 400400 600600 800800

2020

4040

6060

8080

100100

120120

LOWLOW--LOSS OPTICAL FIBERLOSS OPTICAL FIBER

FREKUENSI (MHz)FREKUENSI (MHz)

A T T E N U

A T I O N ( D b / k m

)

A T T E N U

A T I O N ( D b / k m

)

R G R G - - 1 9 / U

1 9 / U

R G R G

R G

R G

- - 6 6

R G

R G

- - 5 9

5 9

R G

R G

- -

10001000


Tipe-tipe cable coaxial :

RG-58/U : untuk frekwensi < 100 MHz, mempunyai redaman antara 0 s/d 140 dB;

frekwensi rendah – redamannya kecil, semakin besar frekwensi semakin

tinggi redamannya.


frekwensi rendah redamannya kecil semakin besar frekwensi semakin



141


tinggi redamannya.



tinggi redamannya.

RG-14/U : untuk frekwensi < 600 MHz, mempunyai redaman antara 0 s/d 140 dB;frekwensi rendah – redamannya kecil, semakin besar frekwensi semakin

tinggi redamannya.



tinggi redamannya.

Sedangkan pada kabel optik (pada gambar warna hijau) mempunyai edaman rendah

pada seluruh frekwensi.




142

1.1. LossLoss penghamburanpenghamburan RayleighRayleigh ((RayleighRayleighscattering loss)scattering loss)

2.2. LossLoss penyerapanpenyerapan ((AbsorbtionAbsorbtion loss)loss)

3.3. LossLoss pembengkokanpembengkokan (Bending loss).(Bending loss).

4.4. LossLoss refleksirefleksi freshnelfreshnel ((FresnelFresnel Reflection Loss)Reflection Loss)5. Loss5. Loss penyambunganpenyambungan (Splicing Loss).(Splicing Loss).


T T erjadi karena adaerjadi karena ada variasivariasi kerapatankerapatan optik danoptik dan campurancampuran--



143

jj pp pp pp

campurannyacampurannya shgshg membentukmembentuk facetfacet--facet yangfacet yang

memantulkanmemantulkan dandan membiaskanmembiaskan sertaserta menghamburkanmenghamburkansebagian kecilsebagian kecil cahayacahaya yangyang melewatinyamelewatinya..

Sebagian daya optik di pantulkan dan dibiaskan.


PP



144

P P enyerapanenyerapan oleh kotoran, air (ion OH) yangoleh kotoran, air (ion OH) yang tercampurtercampur pada saatpada saat

prosesproses pembuatanpembuatan fiber.fiber.

OHOH

Sebagian daya optik diserap oleh ion OH, sehingga sinyal optik

yang diteruskan dayanya berkurang.




145

Terjadi karena akibat adanyaTerjadi karena akibat adanya pembengkokanpembengkokan

ada 2 macam :ada 2 macam :

a.a. Micro bending LossMicro bending Loss

b.b. Macro bending LossMacro bending Loss


disebabkandisebabkan pembengkokanpembengkokan mikromikro dalam inti serat optik.dalam inti serat optik.



146

Backscattered light (loss)Backscattered light (loss)radiated light(loss)radiated light(loss)

microbendmicrobend

Redaman yang diakibatkan oleh adanya pembengkokan mikro

didalam core serat optik; sebagian daya diteruskan – di pantulkan

– di radiasikan.


disebabkandisebabkan karena adanyakarena adanya belokanbelokan tajam/tajam/lengkunganlengkungan padapadasaat instalasi.saat instalasi.



147

ϕAA ϕBB

ϕCC

BB11

BB22

Redaman yang diakibatkan oleh adanya pembengkokan makro

didalam kabel serat optik pada saat instalasi; sebagian daya

diteruskan – di biaskan.


((FreshnelFreshnel Reflection Loss)Reflection Loss)

disebabkandisebabkan karena adanyakarena adanya celahcelah udara, sehinggaudara, sehingga cahayacahaya

harusharus melewatimelewati dua interface yangdua interface yang memantulmemantul sebagian karenasebagian karena



148

harusharus melewatimelewati dua interface yangdua interface yang memantulmemantul sebagian, karenasebagian, karena

perubahanperubahan indekindek bias dari inti ke udara dan ke inti lagi.bias dari inti ke udara dan ke inti lagi.

nn11 nn11

nn2121

n = 1,5n = 1,5 n = 1,0n = 1,0

4%4%


Redaman yang diakibatkan oleh adanya celah udara didalam

core optik; sehingga sinar akan merambat dari core - ke udara -

ke core; dan hal ini mengakibatkan sebagian daya diteruskan,

dan sebagian kecil di pantulkan.



149


Adalah loss yangAdalah loss yang diakibatkandiakibatkan oleh "splicing" atauoleh "splicing" atau

bb

LossLoss sambungansambungan



150

penyambunganpenyambungan..

SPLICINGSPLICING

Redaman yang diakibatkan oleh sambungan optik.


Merupakan pelebaran pulsa pada pulsa cahaya yang ditransmisikan lewatserat optik.

Akibat dari dispersi adalah membatasi jumlah pulsa per satuan waktu (bit rate) data yang dikirimkan



151

rate ) data yang dikirimkan.

Pada serat optik terjadi tiga jenis dispersi yaitu: modal dispersion, materialdispersion, dan waveguide dispersion.

Modal dispersion terjadi pada serat optik multi mode dan terjadi karenawaktu propagasi setiap mode berbeda-beda .

Dispersi Material terjadi pada semua jenis serat optik dan terjadi karenawaktu propagasi setiap panjang gelombang cahaya berbeda-beda (indeksbias suatu bahan merupakan fungsi dari panjang gelombang).

Dispersi Waveguide, nilainya sangat kecil dibandingkan jenis dispersiyang lainnya, terjadi karena struktur serat optik sendiri yaitu terjadinya

perbedaan waktu propagasi cahaya karena sebagian cahaya merambat dicladding.

Satuan dispersi adalah ps/nm.km


0,80,8 0,90,9 1,01,0 1,11,1 1,21,2 1,31,3 1,41,4 1,51,5 1,61,6

3030

00

DFFDFF DSFDSF



152

-- 3030

DispersiDispersi chromatic terdiri darichromatic terdiri dari DispersiDispersi material danmaterial dan DispersiDispersi

Waveguide.Waveguide.

Pada daerah 1.300 nm, nilaiPada daerah 1.300 nm, nilai dispersidispersi chromatischromatis sangat kecil.sangat kecil.

DispersiDispersi merupakan faktor yang lebihmerupakan faktor yang lebih membatasimembatasi operasi serat optikoperasi serat optik

pada daerah 1.550 nm dari pada faktor redaman.pada daerah 1.550 nm dari pada faktor redaman.

UntukUntuk mengkompensasikanmengkompensasikan keterbatasanketerbatasan pada daerah 1.550 nmpada daerah 1.550 nm

dibuatdibuat jenisjenis serat optik khusus yaitu "Dispersion Shifted Fiber" yangserat optik khusus yaitu "Dispersion Shifted Fiber" yang

memilikimemiliki dispersidispersi 0 pada 1.550 nm dan "Dispersion Flattened Fiber"0 pada 1.550 nm dan "Dispersion Flattened Fiber"yang memiliki nilaiyang memiliki nilai dispersidispersi yang rendah padayang rendah pada rentangrentang 1.3001.300 -- 15501550

nm.nm.


TYPICAL PERFORMANCE CHARRACTERISTICS OF CABLED FIBRETYPICAL PERFORMANCE CHARRACTERISTICS OF CABLED FIBRE

MULTIMODEMULTIMODE SINGLE MODESINGLE MODE

General classGeneral class

EIA classEIA class IA & IBIA & IB ICIC IIII IIIIII IVAIVA IVBIVB IVCIVC

Index descriptorIndex descriptor Graded &Graded & StepStep StepStep StepStep DispersionDispersion DispersionDispersion DispersionDispersionQuasigradedQuasigraded unshiftedunshifted shiftedshifted flatflat

Core materialCore material GlassGlass GlassGlass GlassGlass PlasticPlastic GlassGlass GlassGlass GlassGlass

Cladding materialCladding material GlassGlass GlassGlass PlasticPlastic PlasticPlastic GlassGlass GlassGlass GlassGlass

Core diameter (µm)Core diameter (µm) 5050 62 562 5 8 58 5 100100 5050 100100 200200 600600 484484 980980 8 78 7 1010 77 8 78 7 77 8 78 7



153

Core diameter (µm)Core diameter (µm) 5050 62,562,5 8,58,5 100100 5050--100100 200200--600600 484484--980980 8,78,7--1010 77--8,78,7 77--8,78,7

Clad. Diameter (µm)Clad. Diameter (µm) 125125 125125 125125 125125--140140 125125--140140 230230--650650 500500--10001000 125125 125125 125125

ToleranceTolerance

Core diameterCore diameter ± 3 µm3 µm ± 3 µm3 µm ± 3 µm3 µm ± 4 µm4 µm ± 8 µm8 µm ± 10 µm10 µm ± 8 µm8 µm ± 8 µm8 µm ± 8 µm8 µm

Clad diameterClad diameter ± 2 µm2 µm ± 3 µm3 µm ± 3 µm3 µm ± 4 µm4 µm ± 10 µm10 µm ± 10 µm10 µm ± 2 µm2 µm ± 2 µm2 µm ± 2 µm2 µm

Attenuation (dB/km)Attenuation (dB/km)

@ 570 nm@ 570 nm 7070

@ 650 nm@ 650 nm 130130--160160

@ 850 nm@ 850 nm 2,62,6--3,53,5 3,03,0--4,14,1 30,4,130,4,1 3,03,0--7070 4,04,0--6,06,0 3,03,0--8,08,0

@ 1310 nm@ 1310 nm 0,70,7--1,61,6 0,80,8--1,81,8 1,01,0--1,81,8 1,51,5--5,05,0 0,40,4--0,70,7 0,40,4--0,50,5

@ 1550 nm@ 1550 nm 0,250,25--0,30,3 0,250,25--0,30,3

@ 2@ 2--5 µm predicted5 µm predicted 0,10,1

Numerical Aperture 0,19Numerical Aperture 0,19--0,250,25 0,270,27--0,31 0,240,31 0,24--0,3 0,210,3 0,21--0,30,3 0,150,15--0,30,3 0,270,27--0,37 0,470,37 0,47

Material dispersion (Material dispersion (psps/nm/km)/nm/km)

@ 850nm@ 850nm 100100--120120 100100--120120 100100--120120 100100--120120 100100--120120 100100--120120 NotNot ApplycableApplycable

@ 1300 nm@ 1300 nm 0,90,9--3,53,5 3,03,0--1010 3,03,0--1010 3,03,0--1010 0,90,9--4,04,0 3,53,5

@ 1550 nm@ 1550 nm 2020 3,53,5 3,53,5

(BW)(BW)oo (MHz(MHz--km)km)

@ 850 nm@ 850 nm 200200--600 150600 150--500500 150150--350350 2020--500500 1010--6060 99--2525 0,50,5

@ 1300 nm@ 1300 nm 400400--1500 3001500 300--1000 3001000 300--1000 201000 20--400400 1010+5+5 1010+5+5 1010+5+5




154




155


1.Transmitter Optik berfungsi untuk mengubah sinyal dengan daya

listrik menjadi sinyal dengan daya optik; dan menggabungkan

sinyal supervisory dan order wire dengan sinyal informasi.

2.Alarm Control Unit :



156

Mendeteksi kondisi perangkat; jika dideteksi ada gangguan, akandibangkitkan sinyal alarm dan diteruskan Alarm Unit.

3.Alarm Unit :

Membangkitkan indikator alarm.

4.Receiver Optik berfungsi untuk mengubah sinyal dengan dayaoptik menjadi sinyal dengan daya listrik; dan memisahkan sinyal

supervisory dan order wire dari sinyal informasi.




157




158


B/U Converter Unit :

Mengubah Sinyal HDB-3/CMI menjadi sinyal Unipolar NRZ.Membangkitkan sinyal alarm.

Coder Unit :



159

Mengubah Sinyal serial menjadi sinyal paralel (1 – 5).

Memasukkan sinyal auxiliary.

Mengubah dari paralel ke paralel (5 – 6).Mengubah dari paralel ke serial (6 -1).

Optical Sender Unit :

Mengubah sinyal elektrik menjadi sinyal optik.




160




161




162




163




164


Optical Detector Unit :

Mengubah sinyal optik menjadi sinyal elektrik.Decoder Unit :

Mengubah Sinyal serial menjadi sinyal paralel (1 – 6).



165

Mengeluarkan sinyal auxiliary.

Mengubah dari paralel ke paralel (6 – 5).

Mengubah dari paralel ke serial (5 -1).

U/B Converter Unit :

Mengubah sinyal Unipolar NRZ menjadi sinyal HDB-3/CMI.

Membangkitkan sinyal alarm.




166




167




168




169




170


Sinyal yang diproses didalam perangkat adalah sinyal-sinyal yang

didalamnya mengandung unsur tegangan DC, yang disebut dengan istilahsinyal UNIPOLAR NON-RETURN TO ZERO” (Unipolar NRZ) atau

sinyal BINERY”.

Sinyal dengan unsur tegangan DC didalamnya, jika akan ditransmisikan



171

keluar perangkat, tidak akan bagus, karena :

1) Tegangan DC akan mengalami redaman yang besar.

2) Tegangan DC tidak bisa dilewatkan pada transformator penyesuai

impedansi.


Karena alasan-alasan tersebut, maka sinyal yang akan ditransmisikan harus diubah

kedalam bentuk sinyal yang didalamnya mengandung unsur tegangan AC.

Sebab :



172

1). Tegangan AC bisa ditransmisikan dalam jarak yang jauh tanpamengalami redaman yang berarti.

2.) Tegangan AC bisa dilewatkan pada matching transformer.

Untuk keperluan ini, sinyal unipolar NRZ (atau sinyal binary) harus

diubah kedalam bentuk sinyal dengan kode :

a) AMI (Alternate Mark Inversion)

b) HDB-3 (High Density Bipolar - 3 Levels)

c) CMI (Coded Mark Inversion)


Sinyal/Pulsa NRZ/RZ

Sinyal/Pulsa Non Return to Zero (NRZ) :

* Singkatan dari Non Return to Zero yang berarti tidak kembali ke Nol.

* Biasa dinamakan pulsa Unipolar.



173

* Memakai bilangan dasar dua (binery) yaitu bilangan (digit) 0 dan 1.

* Mempunyai dua harga yaitu high level ( + V volt ) dan low level (0 volt).

* Digit 0 dihargakan low level dan digit 1 dihargakan high level.

* Lebar pulsa sama dengan satu waktu periodenya (duty cycle = 100 %).

* Digunakan pada proses sinyal diperangkat dan perangkat saluran optik pada

kecepatan bit dibawah 622 Mb/s.


Sinyal/Pulsa Return to Zero (RZ) :

* Singkatan dari Return to Zero yang berarti kembali ke Nol.

* Biasa dinamakan pulsa Unipolar.

* Memakai bilangan dasar dua (binery) yaitu bilangan (digit) 0 dan 1.



174

* Mempunyai dua harga yaitu high level ( + V volt ) dan low level (0 volt).

* Digit 0 dihargakan low level dan digit 1 dihargakan high level.

* Lebar pulsa sama dengan separuh waktu periodenya (duty cycle = 50 %).

* Digunakan pada proses perubahan sinyal unipolar ke bipolar atau

sebaliknya dan perangkat saluran optik pada kecepatan diatas 622 Mb/s


SINYAL AMI (ALTERNATE MARK INVERSION).

Kode AMI digunakan pada sinyal dengan kecepatan :

- 64 Kbit/s (Order-0).

- 565 Mbit/s (Order-5).



175

Aturan pengkodean menurut Kode AMI adalah sbb. :

1) Disini terdapat tiga kondisi tegangan; yaitu tegangan positif,

negatif dan nol Volt.

2) Digit “1” akan dikodekan menjadi tegangan positif atau tegangan

negatif secara bergantian.

3) Digit “0” akan dikodekan menjadi tegangan “0” Volt.

Lihat Gambar-1.


0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0

Sinyal Unipolar Non-Return to Zero (Sinyal Binary = 100 % duty cycle)

Sinyal Unipolar Return to Zero (Sinyal Binary = 50 % duty cycle)

+

0



176

Gambar-1 : Konversi dari sinyal Unipolar menjadi sinyaldengan Kode AMI

Sinyal dengan Kode AMI RZ (Sinyal Bipolar = 50 % duty cycle)

Sinyal dengan Kode AMI NRZ (Sinyal Bipolar = 100 % duty cycle)

0

-

+

0

-

Pada contoh gambar diatas konversi dari unipolar ke bipolar daimulai dari polaritas positif.


SINYAL HDB-3 (HIGH DENSITY BIPOLAR - 3 LEVELS)

Kode HDB-3 digunakan pada sinyal dengan kecepatan :

- 2048 Kbit/s.

- 8448 Kbit/s

- 34368 Kbit/s.



177

Aturan pengkodean menurut Kode HDB-3 adalah sbb. :

1) Disini terdapat tiga kondisi tegangan; yaitu tegangan positif,tegangan negatif dan tegangan nol Volt.

2) Digit “1” akan dikodekan menjadi tegangan positif atau tegangannegatif secara bergantian.

3) Digit “0” akan dikodekan menjadi tegangan “0” Volt.

4) Deretan digit “0” berturut-turut maksimum 3.


Jika deretan digit “0” berturut-turut 4, atau kelipatannya; maka

deretan “0” tersebut akan diubah menjadi :

a.000V (V = bit violasi, polaritasnya sama dengan polaritas bit ”1” atau bit tambahansebelumnya ); apabila sebelum deretan 4 “0” tersebut terdapat digit “1” ganjil.

Polaritas bit violasi yang berdekatan harus berlawanan. Disini terdapat dua

kemungkinan polaritas bit “V”; yaitu :

a) 000V+ ; jika polaritas bit “1” atau bit tambahan sebelumnya adalah positif



178

a) 000V+ ; jika polaritas bit 1 atau bit tambahan sebelumnya adalah positif.

b) 000V- ; jika polaritas bit “1” atau bit tambahan sebelumnya adalah negatif.

b.B00V (B = bit tambahan, polaritasnya berlawanan dengan polaritas bit ”1” atau bit

tambahan/bit violasi sebelumnya ); apabila sebelum deretan 4 “0” tersebut terdapatdigit “1” genap, atau tidak ada digit “1”. Disini juga terdapat dua kemungkinan

polaritas bit “B” dan bit “V”; yaitu :

a) B+ 00 V+; jika polaritas bit “1” atau bit tambahan sebelumnya adalah negatif.

b) B- 00 V-; jika polaritas bit “1” atau bit tambahan sebelumnya adalah positif.

Lihat Gambar-2


0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0



+



179

Gambar-.2 : Konversi dari sinyal Unipolar menjadi sinyaldengan Kode HDB-3

Sinyal dengan Kode HDB-3 RZ (Sinyal Bipolar = 50 % duty cycle)

Sinyal dengan Kode HDB-3 NRZ (Sinyal Bipolar = 100 % duty cycle)

0

-

+

0

-

Pada contoh gambar diatas konversi dari unipolar ke bipolar dimulai dari polaritas positif.


SINYAL CMI (CODED MARK INVERSION).

Kode saluran ini digunakan pada sinyal dengan kecepatan :

- 140 Mbit/s (PDH Order-4)

- 155,52 Mbit/s (SDH STM-1)

Aturan pengkodean menurut Kode CMI adalah sbb :



180

Aturan pengkodean menurut Kode CMI adalah sbb. :

1) Disini terdapat dua kondisi; yaitu kondisi low level , dan kondisi high level.

2) Digit “1” akan dikodekan menjadi satu periode penuh high level atau satu

periode low level, secara bergantian.3) Digit “0” akan dikodekan menjadi :

a. Setengah periode pertama low level.

b. Setengah periode sisanya high level.

Tidak boleh terbalik, setengah periode pertama high level, dan setengah periode

berikutnya menjadi low level.

Lihat Gambar-.3.


0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0



H



181

Gambar-3 : Konversi dari sinyal Unipolar menjadi sinyaldengan Kode CMI

Sinyal dengan Kode CMI


0

L

H

0

L

Pada contoh gambar diatas konversi dari unipolar ke CIM dimulai dari digit satu High

Level, dan gambar berikutnya digit satu Low Level.


SINYAL 1B/2B (1 BIT - 2BIT).

Kode saluran ini digunakan pada sinyal yang akan ditransmisikan melalui

kabel serat optik, dengan kecepatan :

- Sinyal elektrik 140 Mbit/s (PDH Order-4)

- Sinyal optik = 2/1 x 140 Mbit/s = 280 Mbit/s



182

Aturan pengkodean menurut Kode 1B/2B adalah sbb. :

1) Disini terdapat dua kondisi; yaitu kondisi low level , dan kondisi

high level.

2) Digit “1” akan dikodekan menjadi 2 digit “11” atau “00” secara

bergantian.

3) Digit “0” akan dikodekan menjadi 2 digit “01”.

Lihat Gambar-.4.


0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0



H

0

0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1



183

Gambar-4 : Konversi dari sinyal Unipolar menjadi sinyal dengan Kode 1B/2B

Sinyal dengan Kode 1B2B


0

L

H0

L

0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1

Konversi dari sinyal unipolar menjadi sinyal 1B/2B sama dengan konversi dari sinyal

unipolar menjadi sinyal CMI


KODE 5B/6B (5 BIT - 6BIT).

Kode saluran ini digunakan pada sinyal yang akan ditransmisikan melalui kabel

serat optik, dengan kecepatan :- Sinyal elektrik = 140 Mbit/s (PDH Order-4)

- Sinyal optik = 6/5 X 140 Mbit/s = 168 Mbit/s




184


1. Disini tidak terdapat kondisi yang baku; susunan digit 5B/6B itu harus demikian;

melainkan terserah kepada masing-masing pabrik yang membuat OLTE.

Jadi antara kode 5B/6B satu dengan lain pabrik sangat mungkin berbeda;misalnya 5B/6B OLTE Fujitsu tidak sama dengan 5B/6B OLTE AT&T atau

dengan 5B6B OLTE Philips.

2. Setiap block 5-bit biner akan diubah menjadi 1 block 6-bit biner.

Sebagai contoh lihat Gambar-5


+

0

-

+

Sinyal Unipolar NRZ (satu block = 5 bit)

1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1

Sinyal Unipolar NRZ (satu block = 6 bit)



185

Gambar-5 : Konversi dari sinyal Unipolar NRZ menjadi sinyal 5B/6B

0

-

Sinyal 5B/6B

Konversi dari sinyal 5 paralel (5 bit) menjadi 6 paralel (6 bit).

Untuk kode saluran optik 5B/6B tidak ada standard baku, beda pabrik beda aturan

konversinya.


Contoh Pengkodean 5B/6B:

Kode 6BKode 5 B

0 00000

1 00001

2 000103 00011

Mode +

50 110010

51 110011

54 11011035 100011

Mode -

50 110010

33 100001

34 10001035 100011

Mode

Berikutnya

+

-

-+

Mode

Berikutnya

-

+

+



186

3 00011

4 00100

5 00101

6 00110

7 001118 01000

9 01001

10 01010

11 01011

12 01100

35 100011

53 110101

37 100101

38 100110

39 10011143 101011

41 101001

42 101010

11 001011

44 101100

35 100011

36 100100

37 100101

38 100110

7 00011140 101000

41 101001

42 101010

11 001011

44 101100

+

-

+

+

--

+

+

+

+

-

+

-

-

-+

-

-

-

-


Contoh :

Sinyal 5B :

00000 00001 00010 00011 00100

Sinyal 6B :

110010 110011 100010 100011 110101



187

110010 110011 100010 100011 110101


Contoh Pengkodean 5B/6B:

Kode 6BKode 5 B

13 01101

14 01110

15 01111

16 10000

Mode +

45 101101

46 101110

14 001110

49 110001

Mode -

5 000101

6 000110

14 001110

49 110001

ModeBerikutnya

-

-

+

+

ModeBerikutnya

+

+

-

-+



188

17 10001

18 10010

19 10011

20 10100

21 10101

22 10110

23 10111

24 11000

25 11001

57 111001

58 111010

19 010011

52 110100

21 010101

22 010110

23 010111

56 111000

25 011001

17 010001

18 010010

19 010011

52 110100

21 010101

22 010110

20 010100

24 011000

25 011001

-

-

+

+

++

-

+

+

+

+

-

-

--

+

+

-


Contoh :

Sinyal 5B :

01101 01110 01111 10000 11001

Sinyal 6B :

101101 000110 001110 110001 011001



189


Kode 5 B

26 11010

27 11011

28 11100

29 11101

30 1111031 11111

Mode +

26 011010

27 011011

28 011100

29 011101

30 011110

13 001101

Mode

Berikutnya

+

-

+

-

-+

Mode -

26 011010

10 001010

28 011100

9 001001

12 00110013 001101

Mode

Berikutnya

-

+

-

+

+-

Kode 6 B



190

Contoh :

Sinyal 5B :11010 11100 11100 11111 11111

Sinyal 6B :

011010 011100 011100 001101 011101




191


Pertama kali sistem transmisi optik menggunakan single mode fiber (SMF) dengan panjang gelombang zero-dispersion terletak pada window 1310 nm, yang diatur dengan

Recommendation ITU-T G.652.

SMF ini cocok untuk produksi masal, karena struktur core kabelnya sangat sederhana.

SMF menjadi kabel yang sederhana, instalasinya mudah dan penggunaannya sangatmurah; sehingga SMF menjadi kabel fiber optik standard.

Kemudian berikutnya ditemukan tipe optik yang lebih bagus lagi, yaitu dengan menggeser

(shifted) zero-dispersion dari 1310 nm ke posisi 1550 nm, dan tipe kabel ini disebut

“”ZERO DISPERSION SHIFTED FIBER” (ZDSF), yang diatur pada Rec. ITU-T G.653.



192

Tahap berikutnya dikembangkan tipe optik dari zero dispersion shifted fiber (ZDSF) ke

“1550 nm WAVELENGTH LOSS-MINIMIZED SINGLE-MODE OPTICAL FIBRE

CABLE”, yang diatur pada Rec. ITU-T G.654.Produk ini kurang bagus (dianggap gagal), dan tidak (kurang) digunakan pada sistem

transmisi optik; dan kembali kepada Rec. ITU-T G.653.

Untuk Transmisi multi panjang gelombang didalam satu serat optik, G.653 (ZDSF) kurang bagus, karena menimbulkan Four wave Mixing (FWM). Untuk itu maka dikembangkan

lagi serat optik jenis baru, dengan menggeser Zero Dispersi menjadi Non Zero Dispersion

Shifted Fiber (NZDSF); diatur pada Rec. ITU-T G.655.


1. ITU-T RECOMMENDATION G.652

(SINGLE-MODE OPTICAL FIBRE CABLE)



193


Kabel optik yang diatur didalam ITU-T G.652A ini adalah “single-mode optical fibre cable” bisa

digunakan untuk sistem transmisi sampai dengan STM-16.

Fibre attributesAttribute Detail Value

Mode field diameter Wavelength 1 310 nm

Range of nominal values 8.6-9.5 μm (± 0.7) μm

Cladding Diameter Nominal 125.0 μm ±1 μm

Core concentricity error Maximum 0.8 μmCladding noncircularity Maximum 2.0%

Table 1/G.652 − G.652A



194

Cable cut-off wavelength Maximum 1 260

Macrobend loss Radius 37.5 mm

Number of turns 100

Maximum at 1 550 nm 0.50 dBProof stress Minimum 0.69 GPa

Chromatic dispersion coefficient λ0min/λ0max 1 300 nm/1 324 nm

S0max 0.093 ps/nm2·km

Cable attributes

Attribute Detail ValueAttenuation coefficient Wavelength

Maximum at 1 310 nm 0.5 dB/km

Maximum at 1 550 nm 0.4 dB/km


Kabel optik yang diatur didalam ITU-T G.652B ini adalah “single-mode optical fibre cable” bisa digunakan

untuk sistem transmisi sampai dengan STM-64. Dispersi Chromatic pada umumnya akan dibutuhkan untuk

mengakomodasi transmisi “high bit-rate” pada daerah panjang gelombang 1 550 nm.

Fibre attributesAttribute Detail Value


Range of nominal values 8.6-9.5 μm (±0.7 μm)

Cladding Diameter Nominal 125.0 μm ±1 μm

Core concentricity error Maximum 0.8 μmCladding noncircularity Maximum 2.0%

Table 2/G.652 − G.652B



195

Cable cut-off wavelength Maximum 1 260 nm


Number of turns 100

Maximum at 1 550 nm/at 1625nm 0.50 dB/0.50 dBProof stress Minimum 0.69 GPa

Chromatic dispersion λ0min/λ0max 1 300 nm/1 324 nm

coefficient S0max 0.093 ps/nm2·km

Cable attributes

Attenuation coefficient Maximum at 1 310 nm 0.4 dB/kmMaximum at 1 550 nm//at 1625 nm 0.35 dB/km//0.4 dB/km


Kabel optik yang diatur didalam ITU-T G.652C ini adalah “single-mode optical fibre cable” bisa

digunakan untuk sistem transmisi sampai dengan STM-64.. Dispersi Chromatic pada umumnya akan

dibutuhkan untuk mengakomodasi transmisi “high bit-rate” pada daerah panjang gelombang 1 550 nm.

Kabel optik ini bisa untuk transmisi ITU-T G.957 (SDH), pada panjang gelombang diatas 1 360 nmdan dibawah 1 530 nm.

Fibre attributes

Attribute Detail Value


Range of nominal values 8.6-9.5 μm (±0.7 μm)Cladding Diameter Nominal 125.0 μm ±1 μm

Table 3/G.652 − G.652C



196

Core concentricity error Maximum 0.8 μm

Cladding noncircularity Maximum 2.0%

Cable cut-off wavelength Maximum 1 260 nm

Macrobend loss Radius 37.5 mm Number of turns 100

Maximum at 1 550 nm/at 1625 nm 0.50 dB/0.50 dB

Proof stress Minimum 0.69 GPa

Chromatic dispersion λ0min/λ0max 1 300 nm/1 324 nm

coefficient S0max 0.093 ps/nm2·kmCable attributes

Attenuation coefficient Maximum at 1 310 nm 0.4 dB/km

Maximum at 1 383 nm s/d1 480 nm 0.4 dB/km

Maximum at 1 550 nm//at 1625nm 0.35 dB/km//0.4 dB/km


Table 4/G.652 − G.652D (Low-Water-Peak Single-Mode Fiber)

Untuk WDM Optical Transmission pada Metropolitan Networks

Full-Spectrum Utilization (Low Attenuation pada daerah 1383nm)

Parameters Unit FutureGuide®-LWP

Mode Field Diameter at 1310nm µm 9.2 ± 0.4

Mode Field Diameter at 1550nm µm 10.4 ± 0.8

Attenuation at 1310nm dB/km ≤ 0.35

Attenuation at Water Peak dB/km ≤ 0.31




197


Attenuation vs. wavelength (1285-1330nm) dB/km ≤ 0.05

Attenuation vs. wavelength (1525-1575nm) dB/km ≤ 0.05Cable Cut-off Wavelength nm ≤ 1260

Chromatic Dispersion (1285-1330nm) ps/(nm km) ≤ 3.5

Chromatic Dispersion (1550nm) ps/(nm km) ≤ 18

Zero Dispersion Slope ps/(nm2

km) ≤ 0.092Zero Dispersion Wavelength nm 1300-1324

Polarization Mode Dispersion ps/ km ≤ 0.2

Proof Level % ≥ 1.0


ITU-T G.652D : Small-Bending, High Reliability, Low-Water Peak

SM Fibre.

• Memungkinkan Fibre di Bending s/d

Radius: 15mm

• Excellent Bending Performance

• Good Spliceability denganConventional SM fibre



198

• Cocok untuk kabel di pelanggan

(optical fibre cord, etc) dan drop cable


LWP = Low Water Peak

SR15 - SR15E - SR12E = Tipe kabel optik

O = OriginE = Expanded

S = Short

C = ConvensionalL = Long



199

g

U = Ultra Long

Radius Bending untuk core tipe SMF s/d 30 mm.

Radius Bending untuk core tipe SR15/SR15E s/d 15 mm


2. ITU-T G.653( DISPERSION-SHIFTED SINGLE-MODE OPTICAL FIBRE CABLE )



200


Table 1/G.653 − G.653.A cable base category

RadiusMacrobend lossMaximumCable cut-off wavelength

MaximumCladding noncircularity

MaximumCore concentricity error

NominalCladding Diameter

Range of nominal values

WavelengthMode field diameter

DetailAttributeFibre attributes

37.5 mm1270 nm

2.0%

0.8 μm

125 μm ±1 μm

7.8-8.5 μm (±0.8 μm)

1550 nm

Value



201

0.35 dB/kmMaximum at 1550 nmAttenuation coefficient

Cable attributes

MaximumUncabled fibre PMD coefficient

∆λw

∆λ0max

Dmax (chromatic dispersion coefficient)

S0max

(chromatic dispersion slope coefficient)

Chromatic dispersion coefficientMinimumProof stress

Maximum at 1550 nm

Number of turns

λ0min//λ0max

ps/√km (Note)

25 nm

50 nm

3.5 ps/(nm·km)

0.085 ps/(nm2·km)

0.69 GPa

0.5 dB

100

1500 nm/1600 nm


Sementara itu, Dispersion Shifted Fiber (DSF) - Rec. ITU-T G.653

mempunyai suatu karakteristik redaman yang rendah.

Panjang gelombang zero-dispersion dari DSF 1550 nm ini mempunyai

redaman paling rendah dibandingkan dengan type-type fiber optik yang ada

sekarang, dan mempunyai dispersi rendah (hampir sama dengan nol).

Karenanya, DSF sangat cocok digunakan untuk transmisi jarak jauh;



202

y , g g j j ;

misalnya pada sistem transmisi trunk.


4. ITU-T G.654(CUT-OFF SHIFTED SINGLE-MODE OPTICAL FIBRE CABLE)



203


Attribute Detail Value

Mode field diameter Wavelength 1550 nm

Range of nominal values 9.5-10.5 μm (±0.7 μm)

Cladding Diameter Nominal 125 μm ±1 μmCore concentricity error Maximum 0.8 μm

Cladding non-circularity Maximum 2.0%

Table 1/G.654 – G.654.A

G.654 Adalah subkategori “cut-off shifted single-mode optical fibre cable”. Subkategori ini

cocok untuk sistem ITU-T G.691 (SDH s/d STM-256) dan ITU-T G.692 (WDM) dengan

Optical Amplifier pada daerah panjang gelombang 1550 nm.



204

g y

Cable cut-off wavelength Maximum 1530 nm


Number of turns 100Maximum at 1550 nm 0.50 dB

Proof stress Minimum 0.69 GPa (Giga Pascal)

Chromatic dispersion coefficient D1550max 20 ps/nm·km

S1550max 0.070 ps/nm2·km

Cable attributesAttenuation coefficient Wavelength

Maximum at 1550 nm 0.22 dB/km


4. ITU-T G.655(NON-ZERO DISPERSION SHIFTED FIBER)



205


Non-Zero Dispersion Shifted Fiber (NZDSF).

Pada sistem WDM/DWDM, multi wavelength dipancarkan secara

bersamaan didalam satu optikal fiber. Pada kondisi panjang

gelombang mendekati dispersi nol akan mengalami beberapa

gangguan FWM.

Untuk mengatasi keadaan ini yaitu menekan munculnya FWM;



206

Untuk mengatasi keadaan ini, yaitu menekan munculnya FWM;

maka pada kondisi wavelength dengan dispersi nol harus digeser

dari posisi panjang gelombang 1550 nm, menjadi sedikit lebihbesar atau menjadi sedikit lebih kecil.

Fiber dimana zero-dispersi wavelength digeser ini, disebut “NON-

ZERO DISPERSION SHIFTED FIBER” dan disingkat “NZDSF”;dan ditetapkan pada Rec. ITU-T G.655. Lihat Gambar berikut.


Attenuation

0,40dB/km

Single WDM

channel multi-channel



207

0,25dB/km

1319 nm 1550 nm

wavelength

Kurva Redaman versus wavelength


Pada window 1319 nm mempunyai redaman kecil (0,40 dB/km),

dan cocok untuk transmisi single channel.

Pada window 1550 nm mempunyai lebih kecil lagi (0,25 dB/km),

dan cocok untuk transmisi multi channel (WDM/DWDM).



208


Dispersi(+)

Dispersi Zero

Dispersi(-)

wavelength1319 nm 1550 nm

NZDSF(- )

DSF

G.653

SMF ( Rec.G.652)

ShiftedC-band : 1530-1565nm

L-band : 1565-1625nmWDM multi-channel area



209

( )

(Rec. G.655) NZDSF(+)

(Rec. G.655)

Wavelength versus karakteristik dispersi; dan sejarah

pergeseran (shifted) zero dispersi dari 1310 nm ke 1550 nm.


Produksi kabel optik Single Mode pertama adalah SMF (Rec. ITU-

T G.652), bekerja pada center panjang gelombang 1319 nm, yang

kabelnya disebut Single Mode Fiber (SMF).Kemudian berikutnya diketemukan tipe kabel optik yang lebih

bagus lagi, yaitu pada window 1550 nm (center frekwensi); diatur

dalam Rec. ITU-T G.653, yang dikenal dengan Shifted SMF. Jadikabel Shifted SMF ini mempunyai dispersi “0” pada panjang

l b 1550



210

gelombang 1550 nm.

Untuk transmisi multi panjang gelombang pada window 1550 nmtidak bagus, karena pada dispersi “0” akan mengalami gangguan

Four Wave Mixing (FWM).

Efek FWM bisa diatasi dengan menggeser zero dispersi menjadilebih besar (dispersi +) atau menjadi lebih kecil (dispersi -); dan

diatur pada ITU-T G.655.


Wavelength zero-dispersi SMF 1310 nm (Rec. ITU-T G.652) digeser

(shifted) ke wavelength zero-dispersi single mode fiber 1550 nm, dan

yang disebut DSF (Rec. ITU-T G.653).Dari zero-dispersion 1550 nm, diubah menjadi non-zero dispersion

shifted fiber (NZDSF) 1550 nm; NZDSF (+) dan NZDSF (-) (Rec.

ITU-T G.655.



211


Ada 2 tipe kabel optik NZDSF; yaitu :

1) Dispersi negatif pada 1550 nm, dan disebut NZDSF (-).

NZDSF(-) digunakan pada jaringan komunikasi “ULTRA LONG HAUL

SUBMARINE CABLE SYSTEM”.

Karena mempunyai panjang gelombang > dari 1550 nm; redamannya lebih kecildan pembuatannya lebih sulit, yang berarti harganya mahal.



212

2) Dispersi positif pada 1550 nm, dan disebut NZDSF (+).

NZDSF (+) sangat cocok digunakan untuk jaringan komunikasi terrestrial jarak jauh

dengan kapasitas besar; sistem transmisi WDM/DWDM.

Mempunyai panjang gelombang <1550 nm; pembuatannya lebih mudah, dan

harganya lebih murah.


3. CHARAKTERISTIK NZDSF DAN KABEL.

Tipe NZDSF (+) telah banyak dikembangkan dan diimplementasikandalam 2 standard susunan kabel; yaitu :

1) Susunan kabel core “ribbon-slotted”

2) Susunan kabel “loose tube”



213

3.1.Karakteristik NZDSF.

Karakteristik umum dari kabel optik NZDSF (+) bisa dilihat pada

Tabel-1; dimana “Geometrical properties” nya sama dengan fiber single

mode konvensional.


Table 1/G.655 – G.655.A

37.5 mmRadiusMacrobend loss

1480 nmMaximumCable cut-off wavelength

2.0%MaximumCladding noncircularity

0.8 μmMaximumCore concentricity error

125 μm ±1 μm NominalCladding Diameter

8-11 μm (±0.7 μm)Range of nominal values

1550 nmWavelengthMode field diameter

ValueDetailAttribute

Fibre attributes



214



Cable attributes

positive atau negativeSign

0.1 ps/nm ⋅ km//6.0 ps/nm ⋅ kmMinimum value of Dmin /Dmax

1530 nm & 1565 nmλmin& λmax

Chromatic dispersion

coefficient

Band: 1530-1565 nm

0.69 GPaMinimumProof stress

0.50 dBMaximum at 1550 nm

100 Number of turns


Table 2/G.655 – G.655.B

0.50 dBMaximum at < 1625 nm

0.50 DbMaximum at 1550 nm

100 Number of turns

37.5 mmRadiusMacrobend loss

1480 nmMaximumCable cut-off wavelength

2.0%MaximumCladding noncircularity

0.8 μmMaximumCore concentricity error

125.0 μm ±1 μm NominalCladding Diameter

8-11 μm (±0.7 μm)Range of nominal values

1550 nmWavelengthMode field diameter


Fibre attributes



215

0.4 dB/kmMaximum at < 1625 nm



Cable attributes

TBDSign

TBDMaximum value of Dmax

TBDMinimum value of Dmin

TO BE DETERMINEDλmin

& λmaxChromatic dispersion coefficient

Band: 1565- <1625 nm

≤5.0 ps/nm ⋅ kmDmax

– Dmin

Positive atau negativeSign1.0 ps/nm ⋅ km//10.0 ps/nm ⋅ kmMinimum value of Dmin /Dmax

1530 nm & 1565 nmλmin

& λmaxChromatic dispersion

coefficient

Band: 1530-1565 nm

0.69 GPaMinimumProof stress


TABLE 1 CHARACTERISTICS OF NZDSF

Fiber type Non-zero dispersion-shifted single

mode fiber dengan dispersi positive pada 1550nm.

Mode field diameter at 1550nm 8.4±0.6 microns

Chromatic dispersion at 1550nm +4.3±2.0 ps/nm/kmDispersion slope at 1550nm Less than 0.05 ps/nm/km2 (Ave.

0 045)



216

0.045)

Attenuation at 1550nm Max. 0.25 dB/km

Cladding diameter 125±1 microns

Coating diameter Approx. 0.25mm


3.1. Tipe core “Ribbon-slotted”.

3.1.1. Susunan Kabel.

Kabel ini banyak digunakan di Jepang Dimana 2, 4 atau lebih

kabel diberi warna dan disusun didalam ribbon (pita).

Susunan kabel ini cocok untuk jumlah kabel fiber yang besar;misalnya : 200 - 300 atau bahkan sampai dengan 1000 fiber.

Lihat Gambar berikut



217

Lihat Gambar berikut.


Central strength member

Slotted Core

Four-fiber ribbon

Optical fiber

Binder



218

Binder

Wrapping

Sheath

Gambar Contoh kabel core Ribbon-slotted (200 fiber)


3.1.2. Performansi Redaman.

Hasil pengukuran redaman terhadap kabel core ribbon-slotted

seperti Gambar-3 adalah sbb. :- Redaman rata-rata 0,209 dB/km

- Redaman maksimum 0,230 dB/km

3.1.3. Kehilangan (loss) Sambungan.

Hasil pengukuran splice loss pada ribbon-slotted (splicing



219

Hasil pengukuran splice loss pada ribbon-slotted (splicing

menggunakan mesin penyambung) rata-rata adalah sbb. :

- Loss Rata-rata 0,039 dB

- Loss maksimum 0,130 dB.


3.1.4. Redaman versus Perubahan Temperatur.

Gambar berikut memperlihatkan redaman kabel versus perubahan

temperatur untuk kabel ribbon-slotted. Perubahan temperatur dari -

30 s/d +70 derajad celcius; dimana setiap perubahan temperatur

berlangsung 6 jam, dan ternyata NZDSF mempunyai kestabilan

redaman terhadap perubahan temperatur sangat stabil..



220


Kenaikan

oss (dB/km)

0,10

0,05

0,00-0,05



221

-0,10

awal 20 -30 70 -30 70 -30 70 20Temperatur (derajad C)

Gambar Contoh Redaman versus Perubahan Temperatur NZDSF.


3.2. Tipe Kabel “Loose Tube”

3.2.1. Susunan Kabel.

Kabel “loose tube” adalah susunan kabel fiber optik standard yang banyak digunakan didunia telekomunikasi. Satu atau lebih fiber

optik diberi warna (biasanya 6, 8 atau 12 fiber), dan dibungkus

didalam tabung thermoplastic, dan dibalur kompon.Lihat Gambar berikut.



222


Central member

Optical Fiber

Cable filling compound

Wrapping

Loose tube filling compound

Loose tube



223

Wrapping

Inner Sheath

Corrugated steel amour

Gambar Contoh kabel loose tube dengan 96 fiber

Outer Sheath


3.2.2. Performansi Redaman.

Hasil pengukuran redaman terhadap kabel loose tube (1550 nm)

adalah sbb. :- Redaman rata-rata 0,204 dB/km

- Redaman maksimum 0,230 dB/km



224


5. ITU-T G.656(ULTRA SMALL-DISPERSION-SLOPE

NON-ZERO DISPERSION-SHIFTED SINGLE-MODE FIBER )



225


Ultra Small-Dispersion-Slope Non-Zero Dispersion-Shifted

Single-Mode Fiber (ITU-T G.656)

Digunakan untuk DWDM Optical Transmission, pada S-, C- &

L-Bands pada Metro Networks

Fitur-fitur.

Ultra Small Dispersion Slope didalam suatu Wide Range dari

W l th d S C d L b d



226

Wavelengths pada S-, C- dan L-bands.

Small Chromatic Dispersion didalam suatu Wide Range dari

Wavelengths pada S-, C- dan L-bands.

Sama dengan Relative Dispersion Slope (RDS) pada SM fiber


nm

≤ 0.1dB/kmAttenuation vs. wavelength (1460-

1625nm) Ref 1550nm

≤ 0.26dB/kmAttenuation at 1625nm



45(Typical)mm2Effective Area(Aeff

)

7.7 0.4Mode Field Diameter at 1550nm

Parameters Unit FutureGuide®-USSSpecification ITU-T G.656



227

≥ 1.0%Proof Level

≤ 0.1 ps/ kmPolarization Mode Dispersion

0.0033(Typical)nm-2Relative Dispersion Slope (1550nm)

4.0-7.0 ps/(nm km)Chromatic Dispersion (1530-1565nm)

2.0-8.0 ps/(nm km)Chromatic Dispersion (1460-1625nm)

≤ 1450nm

Cable Cut-off Wavelength


KESIMPULAN.

• ITU-T G.652 – standard SingleMode Fiber (SMF) atau Non

Dispersion Shifted Fiber (NDSF).

– Paling banyak dikembangkan

(95% dari produksi diseluruh

dunia).

“W P k R i ” i i d l h



228

• “Water Peak Region”: ini adalah

daerah panjang gelombang sekitar 80 nm dari pusat panjang

gelombang 1383 nm dengan

redaman tingi.


• ITU-T G.652c - Low Water Peak Non Dispersion Shifted Fiber.



229


• ITU-T G.653 – Dispersion Shifted Fiber (DSF) – Dia menggeser harga “zero dispersion” diantara window 1550nm.

– Kanal-kanal yang dialokasikan dekat dengan panjang gelombang

1550 nm pada DSF akan sangat dipengaruhi oleh induksi noise“nonlinear effects” yang disebabkan oleh Four Wave Mixing(FWM).



230


• ITU-T G.655 – Non Zero Dispersion Shifted Fiber (NZDSF)

– Sedikit dispersi chromatic pada panjang gelombang 1550 nm:

akan meminimalkan “nonlinear effects”.

• Bagus untuk transmisi DWDM (band C dan L)



231


ITU-T

Standard

Nama Typical

Attenuation

value

(1550nm)

Typical CD

value

(1550nm)

Applicability

G.652 standard Single

Mode Fiber

0.25dB/km 17 ps/nm-km OK untuk xWDM

G.652c Low Water

Peak SMF

0.25dB/km 17 ps/nm-km Baik untuk CWDM

G.653 Dispersion-

Shift d Fib

0.25dB/km 0 ps/nm-km Jelek untuk xWDM



232

Shifted Fiber

(DSF)

G.655 Non-Zero

Dispersion-

Shifted Fiber

(NZDSF)

0.25dB/km 4.5 ps/nm-km Bagus untuk

DWDM




233




234




235




236




237

Documents

Buku-3 Dsr Trans Optik Jadi