Fabrikasi Fiber Optik.docx

PENDAHULUAN Fabrikasi: pembuatan, pembikinan. Suatu rangkaian pekerjaan dari beberapa komponen material dirangkai menjadi suatu bentuk salah satu dari tipe-tipe konstruksi hingga dapat dipasang menjadi sebuah bentuk bangunan hingga selesai. Fabrikasi fiber optik: Adalah proses pembuatan serat optik. STRUKTUR FIBER OPTIK

•

Core Bagian pusat yang memiliki indeks bias Diameternyaberkisarantara 8 microsampai 62,5 micro. Terbuat dari bahan kuarsa dengan kualitas sangat tinggi Merupakan bagian utama dari serat optik karena perambatan cahaya sebenarnya terjadi pada bagian ini.

•

Cladding Terbuat dari bahan yang sama dengan core tetapi memiliki indeks bias

yang nilainya lebih kecil

dari (agar cahaya tetap berada pada core) Merupakan selubung dari core. berfungsi sebagai cermin, yakni memantulkan cahaya agar dapat merambat ke ujung lainnya. •

Coating Berfungsi sebagai pelindung mekanis yang melindungi fiber optic dari kotoran, goresan, dan kerusakan lainnya. Terbuat dari bahan plastic Berfungsi untuk melindungi serat optik dari kerusakan

•

Srength Member

Bagian pelindung yang kaku dan kuat dan tidak bisa meregang. Jika ditarik keras tidak akan meregang, tetapi akan pecah ketika ketegangan melebihi batas (tidak fleksibel) •

Outer Jacket Lapisan terluar dari perlindungan untuk serat yang dipilih untuk menahan lingkungan dimana kabel dipasang (polyethelene atau PE)

Material fabrikasi Syarat suatu bahan: a. Harus transparan (polymer dan amorf), agar cahaya bisa terbimbing dalam fiber secara efisien b. Harus murah dan mudah diproduksi secara industri c. Harus bisa dibuat panjang (long), ramping (thin), dan fleksibel d. Harus mampu memberikan perbedaan indek bias antara core dan cladding

Teknik dasar pembuatan serat optik: 1. vapor phase oxidation(VPO) 2. Direct melt

1. VPO •

Uap halida logam sangat murni (SiCl4, GeCl4) berekasi dengan oxigen membentuk serbuk putih partikel SiO2

•

Partikel dikumpulkan pada permukaan bagian terbesar gelas (salah satu dr 4 metode)

•

Sintering, yi mentransformasikan menjadi gelas yang homogen tanpa pencairan, menjadi preform (batang atau tabung).

•

Hasil dari proses sintering adalah clear glass rod/ tube (batangan gelas yang murni) yang disebut sebagai preform

•

Preform tersebut memiliki diameter 10-25 mm dan panjangnya 60-120 cm

Metode VPO: a. Metode VAD (Vapor-phase Activated Depsition) b. Metode MCVD ( Modifided Chemical Vapor Deposition) c. Metode PCVD(Plasma-activated Chemical Vapor Deposition) d. Metode OVPO (Outside Vapor Phase Oxidation)

Metode VAD (vapor phase axial deposition)

1. Proses pembentukan partikel SiO2 sama dengan yang terjadi pada OVPO 2. Partikel-partikel tersebut disatukan oleh torches (suluh/ pemanas) didalam reaction chamber 3. Disimpan pada ujung permukaan batang glass selika yang telah terbentuk sebelumnya seperti biji/ bibit yang menempel. 4. Porous perform bergerak secara axial keatas dan berputar secara kontinyu untuk memastikan kesimetrian silindris dari proses pembentukan perform tersebut. 5. Dilakukan proses pemanasan sampai ke tahap zone melting oleh carbon ring heater sehingga bisa didapatkan transparant rod preform yang kemudian akan dirubah menjadi lebih padat (solid).

Metode MCVD: Modified chemical vapor deposition

1. Uap partikel glass didapatkan dari reaksi antara bahan gas logam halida dengan oxigen yang mengalir didalam silica pipe 2. . Kemudian partikel glass tersebut disimpan dan dilakukan proses sintering oleh H2O2burner (oxyhydrogen) yang berjalan sepanjang silica pipe sehingga diperoleh clear glass layer (sintered glass) 3. Ketika ukuran/ ketebalan dari glass sudah sesuai dengan yang diinginkan aliran uap partikel glass tadi dihentikan 4. Tabung (pipe) dipanaskan sampai suhu yang tinggi sehingga dihasilkan solid rod preform 5. Fiber yang dihasilkan dari preform MCVD akan memiliki core yang terdiri dari vapordeposited material dan cladding yang terbuat dari original silica tube.

Metode PCVD: plasma activated chemical vapor deposition

1. Nonisothermal plasma beroperasi pada tekanan yang rendah untuk menginialisasi reaksi kimia. 2. Silica tube berada pada temperatur 1000-1200oC untuk mengurangi tekanan.

3. Microwave resonator yang bekerja pada 2.45 GHz berjalan sepanjang silica tube untuk menghasilkan plasma. 4. Proses pembuatan dengan teknik PCVD ini menghasilkan dan menyimpan clear glass material secara langsung pada dinding tube tanpa melalui soot formation, jadi tidak ada proses sintering didalamnya. Ketika ketebalan/ diameter dari glassm sudah sesuai dengan yang diinginkan tube (tabung) berubah membentuk jadi preform seperti yang terjadi pada MCVD. 5.

Metode OVPO (Outside Vapor Phase Oxidation)

1. Sebuah layer partikel SiO2 yang disebut sebagai “soot” disimpan secara bertahap dari burner (pembakar) ke rotating graphite (ceramic mandrel-bait rod). 2. Glass soot tersebut menempel pada mandrel dari layer per layer. 3. Melakukan kontrolling terhadap aliran komponen uap logam halida selama proses pembentukan perform tersebut 4. 4. Setelah proses pembentukan preform selesai, mandrel kemudian dilepaskan 5. Dilakukan proses vitrification/ dipanaskan pada temperatur yang tinggi (> 1400o) untuk menghasilkan clear glass perform (rod/ tube).

Direct Melt

1. Mengikuti proses pembuatan gelas tradisional. 2. Serbuk silika dimasukkan ke dalam double cruicible yaitu tempat untuk melebur serbuk silica 3. Serbuk silica yang telah dilelehkan kemudian diberi beban sehingga turun mengikuti gravitasi Kemudian dipotong beberapa centimeter untuk sample