PENGENALAN SERAT OPTIK.pdf

PENGENALAN SERAT OPTIK Pendidikan Teknik Elektronika 1/8/2008

PENGENALAN SERAT OPTIK

January 8, 2008

SERAT OPTIK A. Gambaran Gambaran Umum Umum Sistem Sistem Transmis Transmisii Fiber Optik Optik

Pada komunikasi fiber optik, sinyal yang digunakan adalah dalam bentuk digital, sedangkan penyaluran sinyal melalui serat optik adalah dalam bentuk pulsa cahaya. Pulsa cahaya diperoleh dari proses memodulasi sinyal informasi dalam bentuk digital kedalam suatu komponen sumber optik. Proses ini terjadi pada arah kirim, sedangkan pada arah t erima melalui detektor optik, o ptik, pulsa cahaya diubah kembali dalam bentuk sinyal s inyal digital. Bila jarak antara stasiun pengirim dengan stasiun penerima berjauhan, sinyal pulsa cahaya yang ditransmisikan akan mengalami proses pelemahan yang disebabkan adanya rugi-rugi yang timbul selama proses pengiriman sesuai dengan panjang dan jenis saluran optik yang digunakan. Untuk mengatasi hal tersebut pulsa cahaya akan diregenerasikan sesuai dengan keadaan pada saat pengiriman. Proses ini terjadi pada stasiun pengulangan

B. Perkem Perkemban bangan gan Fibe Fiberr Optik Optik

Sejarah Perkembangan Komunikasi Serat Optik tidak lepas dari ditemukannya sumber cahaya laser sebagai sarana untuk melewatkan gelombang cahaya. Penemuan-penemuan dalam bidang tersebut adalah Pada tahun 1854 John Tyndal menemukan Total Internal Reflection (TIR) yaitu sinar yang dapat terpandu (terpantul) dalam suatu medium transparan. Kemudian pada tahun 1870 ia mendemonstrasikan transmisi cahaya dalam aliran air. Pada tahun 1880 Alexander Graham Bell menemukan photophone photophone yaitu pengiriman isyarat suara dengan memakai sinar. Perkembangan teknologi komunikasi serat optik dimulai pada tahun 1960. Maiman dari Hughes Aircraft menemukan laser (Light (Light Aplication Aplication by Stimulated Stimulated)), kemudian timbul pemikiran untuk menggunakan cahaya sebagai ala t komunikasi.

Pend. Teknik Elektronika 2008

Page 2

January 8, 2008


Pada tahun 1966 Dr Kao melakukan percobaan dengan merambatkan sinar laser ke dalam Transparan Fiber, dengan percobaan tersebut Dr. Kao berhasil membuktikan bahwa sinar laser dapat dilewatkan ke dalam Transparan Fiber, namun hal ini kurang maksimal karena sinar yang dilewatkan melalui Transparan Fiber hanya dapat melewati jarak yang relatif re latif pendek. Pada tahun 1970 seorang ilmuwan dari AS yang bernama Corning Glass Work berhasil membuat fiber dengan bahan dasar silika, yang sampai sekarang digunakan sebagai bahan dasar membuat kabel serat optik, karena mempunyai rugi-rugi relatif kecil sehingga baik untuk komunikasi cahaya. Selain

Laser

Semikonduktor,

sumber

optik

lainnya

LED

juga

dikembangkan terus sama halnya dengan laser sehingga dapat memancarkan cahaya dengan baik. Pada sisi penerima (Detector), Johnson menemukan Avalance Photo Diode (APD) (APD) yang dapat menguatkan sinyal datang. Hingga sekarang APD masih merupakan detektor optik yang masih digunakan. Pada tahun 1976 dilakukan ujicoba kabel ka bel optik untuk jaringan penghubun pe nghubung g (junction) (junction) dan hasilnya cukup baik, sehingga tahun berikutnya penggunaannya mulai dipromosikan secara meluas. Pada tahun 1980 AS dan Spanyol menggunakan kabel optik sebagai sarana telekomunikasi pedesaan (Rural Communication). Pada tahun 1983 Jepang dan AS bekerja sama membangun sistem transmisi kabel optik Jepang-Hawaii sepanjang 7000 KM. Sedangkan untuk Indonesia sendiri menggunakan kabel serat optik dimulai pada tahun 1986 yaitu sebagai jaringan penghubung di wilayah daerah khusus Jakarta dan jaringan transmisi Backbone transmisi Backbone kabel kabel optik Jakarta-Surabaya oleh NKF/Alcactel.

C. Str Strukt uktur ur Dasar Dasar Sera Seratt Optik

Perkembangan media transmisi saat ini ini telah menunjukan menunjukan kemajuan yang yang sangan signifikan.

Media tranmisi dapat dapat berupa fisik dan non-fisik. non-fisik. Media Media

tranmisi non-fisik adalah gelombang radio, dalam hal ini yang dimanfaatkan adalah frekuensi. Sedangkan media tranmisi fisik dapat berupa kabel tembaga, coaxial dan kabel serat optik. Saat ini kabel kabel serat optik menjadi menjadi pilihan pertama


Page 3


January 8, 2008

dalam hal media tranmisi bagi operator telekomunikasi untuk mengembangkan area layanannya. Pada dasarnya serat optik mempunyai struktur sebagai se bagai berikut :

1 2 3

Gambar 3.1 Struktur dasar serat optik o ptik 1. Core ( Core ( inti ) a. Berfungsi Berfungsi sebagai tempat tempat merambatny merambatnyaa cahaya cahaya dari ujung yang satu ke ujung yang lain. b.

Terbuat dari bahan kuarsa dengan kualitas kualitas yang sangat tinggi

c.

Mem Memili iliki diam diamet eter er anta antara ra 8µm 8µm s/d s/d 10 10 µm µm dan dan 50 µm s/d 100 100 µm.

d.

Ukuran core sangat menentukan karakteristk dari serat ser at optik.

2. Clad Claddi ding ng (( lapisan ) a. Berfungsi Berfungsi sebagai pementulagar pementulagar cahaya cahaya dapat dapat meramba merambatt melalui melalui core dari core dari ujung yang satu ke ujung yang lain b.

Tebuat dari bahan gelas/ kaca dengan indeks bias lebik kecil daripada indeks bias core. core.

c. Merupa Merupakan kan peli pelind ndung ung pertam pertamaa inti sera seratt optik. optik. 3. Coating ( Coating ( Jaket ) a. Sebagai Sebagai pelindun pelindung g serat optik optik dari dari kontak kontak fisik dari luar luar ( pelindung pelindung mekanis ) b. Terbuat dari bahan plastic . c. Tempat Tempat kode kode warna warna dan nama perusahaan perusahaan yang yang menggu menggunakan nakannya. nya. Cahaya merambat pada dua medium yang berbeda ( n 1 > n2 ) menggunakan tiga cara : 1. Merambat lurus, jika jika cahaya datang segaris lurus lurus dengan garis normal. 2. Dipantulkan Dipantulkan,, jika sudut cahaya datang datang dengan garis normal normal lebih besar dari sudut kritis.


Page 4

January 8, 2008


3. Dibiaskan, Dibiaskan, jika sudut sudut cahaya cahaya datang dengan garis garis normal normal lebih kecil dari sudut kritis. Bila cahaya berjalan melintasi sebuah batas antara dua material dengan indeks yang berbeda maka rambatan cahaya dapat digambarkan sebagai berikut :

b)

a) θ1

θ2 N

N

N

N

Θc

1

1

2

2

c) θ1

N

1

N

2

Θc

θ2

Gambar 3.2 Gambar 3.2 Rambatan cahaya yang melalui dua media yang berbeda a) Cahaya Cahaya diter diterus uskan kan (meramb (merambat at lurus lurus)) à b) Cahaya dipantulkan (reflection) (reflection)à c) Caha Cahaya ya dibi dibias aska kan n (refraction (refraction)) à



1=0°

1> c





1< c

Keterangan : n1

: Indeks bias medium pertama

n2

: Indeks bias medium kedua

1

: Sudut datang cahaya

2

: Sudut pantul/ bias cahaya


Page 5


c

January 8, 2008

: Sudut kritis


Page 6

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

KARAKTERISTIK SERAT OPTIK Himanika

2008

PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRONIKA

KARAKTERISTIK SERAT OPTIK

2008

A. Karakteristik Serat Fiber Optik

Teknologi komunikasi fiber optik

terbagi-bagi menjadi beberapa jenis

disebabkan oleh dua faktor, yaitu faktor struktural dari media pembawanya dan faktor properti dari sistem transmisinya. Kedua faktor inilah yang menyebabkan perbedaan kualitas dan harga pada komunikasi fiber optik secara garis besar. Faktor struktural lebih banyak berkutat pada fisik dari media pembawanya, yaitu serat kaca. Fisik dari serat tersebut cukup berpengaruh untuk kelangsungan transmisi data. Sedangkan, faktor properti sistem transmisi akan lebih banyak berkutat mengenai bagaimana sinar-sinar data tersebut diperlakukan di dalam media pembawa. Modifikasi dari kedua faktor tersebut akan membuat teknologi fiber optik menjadi bervariasi produknya. Berdasarkan faktor struktur dan properti sistem transmisi yang sekarang banyak diimplementasikan, teknologi fiber optik terbagi atas tiga kategori umum, yaitu: 1. Step Index Single Mode Single mode fiber optic memiliki banyak arti dalam teknologi fiber optik.

Dilihat dari faktor properti sistem transmisinya, single mode adalah sebuah sistem transmisi data berwujud cahaya yang didalamnya hanya terdapat satu buah indeks sinar tanpa terpantul yang merambat sepanjang media tersebut dibentang. Satu buah sinar yang tidak terpantul di dalam media optik tersebut membuat teknologi fiber optik yang satu ini hanya sedikit mengalami gangguan dalam perjalanannya. Itu pun lebih banyak gangguan yang berasal dari luar maupun gangguan fisik saja. Single mode dilihat dari segi strukturalnya merupakan teknologi fiber

optik yang bekerja menggunakan inti ( core) serat fiber yang berukuran sangat kecil yang diameternya berkisar 8 sampai 10 mikrometer. Dengan ukuran core fiber yang sedemikian kecil, sinar yang mampu dilewatkannya hanyalah satu mode sinar saja. Sinar yang dapat dilewatkan hanyalah sinar dengan panjang gelombang 1310 atau 1550 nanometer.

PE ND ID IK AN TEKN IK ELE KT RO NI KA

Page 2


2008

Gambar 3.3 Bentuk rambatan cahaya pada Step Index Single Mode Single mode dapat membawa data dengan bandwidth yang lebih besar dibandingkan dengan multi mode fiber optic, tetapi teknologi ini membutuhkan sumber cahaya dengan lebar spektral yang sangat kecil pula dan ini berarti sebuah sistem yang mahal. Single mode dapat membawa data dengan lebih cepat dan 50 kali lebih jauh dibandingkan dengan multi mode. Tetapi harga yang harus Anda keluarkan untuk penggunaannya juga lebih besar. Core yang digunakan lebih kecil dari multi mode dengan demikian gangguan-gangguan di dalamnya akibat distorsi dan overlapping pulsa sinar menjadi berkurang. Inilah yang menyebabkan single mode fiber optik menjadi lebih reliabel, stabil, cepat, dan jauh jangkauannya. 2. Multi mode step index fiber optic Terbuat dari campuran glass atau silica, dimana mempunyai Ukuran inti berkisar 50 mm – 125 mm dengan diameter cladding 125 mm – 500 mm. Indeks bias core dan clading berbeda dimana index bias core (n1) lebih besar daripada indeks bias clading (n2). Merupakan serat optik pertama yang beredar dipasaran karena proses pembuiatannya relative lebih mudah. Keuntungan dari fiber jenis i ni adalah karna diameter corenya lebih besar sehingga mudah untuk disambung. Kerugiaanya adalah terdapat tiga dirpersi, oleh karenanya fiber ini hanya cocok untuk tranmisi jarak pendek ( antar gedung).


Page 3


2008

Gambar 3.4 Rambatan cahaya pada Step Index Multi Mode

Karakteristik fiber optik jenis step index multi mode a. Index bias core-nya tetap/sama. b. N1>n2 ( indeks bias core lebih bsar daripada indeks bias cladding) c. Penyam,bungan lebih mudah karena diameter core yang besar d. Hanya cocok untuk tranmisi jarak pendek karena terjadi disperse e. Diameter core 50 µm f.

Diameter cladding 125 µm

g. Diameter coating 250 µm h. Numerical Apperture (NA) 0.16 s.d 0.5 i. Light source terbaik menggunakan LED 3. Graded Index Multi Mode Menggunakn glass dan dope sebgai bahan pokok pembuatan. Kualitas materil lebih bersih dan baik daripada material yang digunakan untuk membuat Step index multi mode, sehingga dapat meminimalkan loss. Index bias core tidak sama pada setiap tempat. Mempunyai diameter core antara 30

mm

– 60

mm

sedangkan diameter

claddingnya 100 mm – 150 mm . Merupakan penggabungan serat single mode dan serat

multimode step index Biasanya untuk jarak transmisi 10 – 20

pentransmisian

km

à

informasi jarak menengah seperti pada LAN . Jenis ini

lebih bagus dari pada jenis Step Imdex hal ini disebabkan karena proses tranmisi cahaya jauh lebih sempurna. Sehingga harganya juga relative lebih mahal dari pada step index


Page 4


2008

Gambar 3.5 Rambatan cahaya pada Graded Index Multi Mode


Page 5

Penandaan

Kabel

Fiber Optik

Himanika 1/8/2008

1

Jan. 8

Penandaan Kabel Fiber Optik A. Penandaan Kabel Fiber Optik

Penandaan untuk pembacaan kabel dalam jaket adalah sebagai berikut: Kabel fiber optik dalam satu tube yang diproduksi berisi 2, 4, 6 dan 12 core. Untuk penandaan penomoran pada tube dan core menggunakan kode warna dengan dasar sebagai berikut:

1

2

3

4

5

6

BIRU

ORANGE

HIJAU

COKELAT

ABU-ABU

PUTIH

7

8

9

10

11

12

MERAH

HITAM

KUNING

UNGU

PINK

TURQUOISE

Contoh penomoran pada kabel yang mempunyai kapasitas 36 core, yaitu berisi 6 tube dengan 6 core dalam satu tube adalah sebagai berikut :

KAPASITAS

36 CORE

No. TUBE

1

WARNA

TUBE

BIRU

No. CORE

WARNA

CORE

1

BIRU

2

ORANGE

3

HIJAU

4

COKELAT

5

ABU-ABU

6

PUTIH

2 Pendidikan Teknik Elektronika

Jan. 8

Penandaan Kabel Fiber Optik

2

3

4

5

ORANGE

HIJAU

COKELAT

ABU-ABU

1

BIRU

2

ORANGE

3

HIJAU

4

COKELAT

5

ABU-ABU

6

PUTIH

1

BIRU

2

ORANGE

3

HIJAU

4

COKELAT

5

ABU-ABU

6

PUTIH

1

BIRU

2

ORANGE

3

HIJAU

4

COKELAT

5

ABU-ABU

6

PUTIH

1

BIRU

2

ORANGE

3

HIJAU

4

COKELAT

5

ABU-ABU

6

PUTIH


Jan. 8


6

PUTIH

1

BIRU

2

ORANGE

3

HIJAU

4

COKELAT

5

ABU-ABU

6

PUTIH

Sedangkan penandaan untuk pembacaan kabel luar jaket adalah sebagai berikut : Untuk penandaan kabel bagian luar tiap satu meter terdapat tanda meliputi nama pemakai, tahun pembuatan, nama pembuat, jenis kabel dan jumlah fiber atau jumlah loose tube. Dengan identifikasi sebagai berikut :

Jenis Fiber

SM = Single Mode

Konstruksi

Tanda

Umum

Pemakaian

LT = Loose Tube

D = Duct

Stength Member

SS = Solid Steel Core

GI

=

Graded

SC = Sloted Core

A = Aerial

Index

SI = Step Index

WS

=

Stranded

Wire Steel

B = Burried

GRP

=

Glass

Reinforced Plastic

S = Submarine


Jan. 8

Penandaan Kabel Fiber Optik Contoh : N JEMBO CABLE SM.D-LT GRP 12-3T TELKOM - 95 N+1

Keterangan : SM

=

D

= Duct

LT

= Loose Tube

GRP

=

Glass Reinforced Plastic

12

=

Jumlah Fiber

3T

=

Jumlah Tube

Single Mode

Diameter Core fiber optik menurut rekomendasi standar dimensi fiber optik dari CCITT adalah sebagai berikut :

Tipe

Dimeter Core

Diameter Luar

Single Mode

± 9 µm

± 125 µm

Multi mode grade index

± 50 µm

± 125 µm

Sedangkan untuk jenis kabel optik dilihat dari letak fiber optiknya terdapat dua jenis yaitu : 1. Jenis alur (slot)

Kabel jenis ini menempatkan fiber optiknya pada slot didalam silinder yang terbuat dari bahan PE (Polyethylene). 2. Jenis pipa longgar (loose tube)

Kabel jenis ini menempatkan fiber optiknya pada pipa longgar yang terbuat dari bahan PBTP (Polybutylene terephalete). Serta berisi jelly. Saat ini sebuah kabel fiber optik maksimum mempunyai 8 loose tube dan masing-masing loose tube berisi 12 fiber optik. Sedangkan jenis kabel yang dipakai PT. TELKOM (Indonesia) adalah jenis loose tube.


Jan. 8

Penandaan Kabel Fiber Optik Kemudian untuk jenis kabel optik dilihat dari instalasinya terdapat tiga jenis yaitu : 1. Kabel Duct

Gambar 3.6. Susunan Kabel Duct 2. Kabel Tanah ( Buried )

Gambar 3.7. Susunan Kabel Buried


Jan. 8

Penandaan Kabel Fiber Optik 3. Kabel Udara ( Aerial )

Gambar 3.8. Susunan Kabel Aerial

B. Rugi-rugi Fiber Optik

Pada komunikasi fiber optik terdapat juga rugi-rugi yang terdiri dari : 1. Rugi-rugi Penghamburan Rayleigh (Rayleigh Scattering Loss)

Terjadi karena ada variasi kerapatan optik dan campuran-campurannya sehingga membentuk facet-facet yang memantulkan dan membiaskan serta menghamburkan sebagian kecil cahaya yang melewatinya. Sebagai ilustrasi seperti gambar dibawah ini :


Jan. 8


Gambar 3.9. Rayleigh Scattering Loss 2. Rugi-rugi Penyerapan ( Absorbtion Loss)

Berhubungan dengan komposisi fiber optik dan proses pembuatannya, yang dihasilkan seperti oleh panas yang disebabkan oleh transmitter optical power . Rugi-rugi penyerapan ini tergantung pada jenis-jenis material dan panjang

gelombang yang dipergunakan. a. Intrinsik, disebabkan oleh interaksi antar beberapa bahan utama fiber. b. Ekstrinsik, disebabkan oleh ketidakmurnian fiber. Dapat ditunjukkan seperti gambar berikut :

Gambar 3.10. Absorbtion Loss


Jan. 8

Penandaan Kabel Fiber Optik 3. Rugi-rugi Pembengkokan ( Bending Loss)

Bending loss terjadi karena pembengkokan yang tidak diinginkan pada proses pembuatan, pemasangan kabel atau cable splicing. Dapat juga bending loss terjadi dikarenakan pembengkokan dan tekanan terjadi sewaktu penyimpanan kabel. Ada dua macam bending loss, yaitu : a. Micro Bending Loss Micro bending loss terjadi karena pembengkokan yang berdiameter

kecil dalam inti fiber optik.

Gambar 3.11. Micro Bending Loss

b. Macro Bending Loss

Disebabkan karena adanya belokan tajam atau lengkungan pada saat instalasi.


Jan. 8


Gambar 3.12. Macro Bending Loss

4. Rugi-rugi Freshnel ( Freshnel Reflection)

Meskipun dua fiber telah disambung dengan baik, akan terjadi pemantulan cahaya menuju ke pemancarnya kembali (backscattered light ) yang menyebabkan rugi-rugi pada penyambungan. Hal ini yang kita kenal dengan freshnel reflection.

r

n1

n

n1

n

Dengan, r = bagian dari cahaya yang dipantulkan kembali pada penyambungan m = refractive index core n = refractive index bahan antara kedua fiber (udara dengan n = 1)


Jan. 8

Penandaan Kabel Fiber Optik Rugi-rugi yang disebabkan oleh penyambungan ini dapat dihitung dengan persamaan berikut :

Loss

10 x log10 1 r

Selain loss diatas, loss pada penyambungan dapat diakibatkan oleh ; a. Perbedaan diameter core/cladding. b. Perbedaan relative refractive index dan numerical aperture. c. Perbedaan refractive index profile.


Universitas Negeri Yogyakarta

Penyambungan Optik

Serat

Himanika

08

January 8, 2008

PENYAMBUNGAN SERAT OPTIK

A. Penyambungan Kabel Serat Optik

Dalam jaringan kabel titik rawan gangguan terletak pada titik sambungan, karena pengaruh dari luar seperti masuknya air ke dalam closure. Dalam jangka waktu yang panjang 5 s/d 10 tahun akan menyebabkan turunnya karakteristik kabel, demikian juga akan menyebabkan rugi-rugi optik bertambah besar. Selain faktor air yang akan mempengaruhi kualitas jaringan juga faktor mekanis seperti tegangan yang berlebihan serta bending radius. Tujuan

penyambungan

kabel

optik

secara

umum

adalah

untuk

menyambung dua buah kabel serat optik sesuai dengan prosedur yang benar sehingga mempunyai rugi-rugi sekecil mungkin. Prosedur penyambungan kabel serat optik adalah sebagai berikut : 1. Penyambungan kabel serat optik harus sesuai prosedur 2. Penggunaan material dan peralatan harus benar 3. Pemasangan

sarana

sambung

kecil

kabel

harus

sesuai

petunjuk

pelaksanaan 4. Pengetesan harus dilakukan sesuai penyambungan Kesemuannya harus dilaksanakan dengan baik dan benar untuk mendapatkan hasil yang optimal. Proses penyambungan kabel serat optik meliputi : 1. Penyambungan kabel 2. Penyambungan serat Pertama yang harus dilaksanakan adalah penanganan sarana sambung kabel lalu penanganan serat. Penyambungan kabel dapat dilakukan dengan dua cara yaitu : 1. Penyambungan secara mekanik 2. Penyambungan secara heat shrink (panas kerut) Jadi fungsi sarana sambung kabel ( closure) adalah untuk menempatkan tray dan agar kedap terhadap air.

Teknik penyambungan serat optik dapat dilakukan dengan dua cara yaitu : 1. Secara mekanik

2

January 8, 2008


Penyambungan serat dengan sistem mekanik saat sekarang tidak digunakan lagi oleh PT Telkom karena akan menghasilkan loss yang cukup besar.

Gambar 3.13 Alat sambung serat optik jenis manual

2. Secara fusion

Gambar 3.14 Alat sambung optik jenis heat shrink ( fusion )

Penyambungan serat optik dengan sistem fusion terbukti lebih handal karena hanya sedikit loss yang dihasilkan.

B. Rugi- rugi penyambungan 1. Perbedaaan Struktur Serat

3

January 8, 2008


Gambar 3.15 Core tidak berada di tengah

Karena letak core yang tidak central maka dalam penyambungan akan didapatkan hasil yang tidak optimal dengan loss yang tinggi.

2. Kualitas Penyambungan yang Kurang

a. Permukaan serat tidak rata

Gambar 3.16 Permukaan pemotongan yang halus dan rata b. Sumbu serat tidak sejajar

Gambar 3.17 Pengaturan serat yang tidak sejajar c. Penyimpangan sudut

Gambar 3.18 Terjadi penyimpangan sudut

d. Ujung serat berjauhan

4

January 8, 2008


Gambar 3.19 Pengaturan serat terlalu jauh

Untuk

mendapatkan

kualitas

penyambungan

yang

baik

harus

memperhatikan hal-hal sebagai berikut : a. Kualitas kabel b. Alat sambung yang baik c. Lingkungan harus bersih d. Teknisi harus berpengalaman

C. Penyambungan Kabel Serat Optik dengan Menggunakan

Closure

Raychem 1. Sarana sambung kabel Syarat yang harus dipenuhi oleh sarana sambung kabel adalah harus mampu melindungi serat dari gangguan alam dan mekanis seperti air, panas, reaksi kimia, getaran, tension dan bending. 2. Penanganan sarana sambung kabel Penanganan sarana sambung kabel harus memperhatikan hal-hal sebagai berikut : a. Tangan dan kabel harus bersih b. Sarana sambung kabel harus bersih c. Sealing ring harus bersih d. Tunggu sarana sambung kabel harus dingin 3. Material Material untuk penyambung kabel serat optik dibagi menjadi dua yaitu : a. Material khusus b. Material umum

5

January 8, 2008


4. Procedure Penyambungan Kabel Serat Optik dengan Menggunakan Closure Raychem

Penyambungan dengan menggunakan closure Raychem merupakan teknik penyambungan kabel dengan dua cara yaitu dengan mekanik dan heat shrink (panas kerut). Dikategorikan mekanik karena sistem penutup dome dengan penguncian klem, dan dikategorikan heat shrink karena adanya bagian yang perlu dipanaskan untuk mengencangkannya yaitu pada bagian oval seal. Closure Raychem digambarkan sebagai berikut :

Gambar 3.20 Alat sambung kabel serat optik jenis closure Raychem

Closure Raychem ada dua tipe yaitu :

a. Tipe B2

: 1 oval port dan 2 circle port artinya 2 tray kali 12 core

sambungan b. Tipe B4

: 1 oval port dan 4 circle port artinya 4 tray kali 12 core

sambungan

6

January 8, 2008


Agar mendapatan hasil sambungan yang optimal maka prosedur kerja dari penyambungan harus benar-benar terlaksanakan. Flowchart penyambungan kabel serat optik adalah sebagai berikut : Mulai

Pemasangan kabel pada oval outlet

Persiapan kabel

Sealing Untuk Outlet

Pengaturan f iber pada outlet

Penyambungan fiber

Pemasangan dome closure

Selesai

Gambar 3.21 Flowchart penyambungan kabel serat optik a. Pemanasan kabel pada oval outlet

1.

Secara runtut lepaskan pengunci klem, klem itu sendiri, dome dan sealing ring

2.

Potong oval port pada ujungnya

3.

Masukan oval seal ke kabel kemudian masukkan kabel ke oval port

7

January 8, 2008


b. Persiapan kabel 1. Kupas kulit kabel HIDPE sheat sepanjang 1200 mm 2. Potong strenght member sisakan 75 mm dari ujung kulit kabel yang dikupas tersebut 3. Pasang kabel grounding dengan cara mengupas kulit kabel sepanjang 25 mm dari ujung kulit kabel 4. Potong loose tube menggunkan tube cutter sisakan 35 mm dari ujung

kulit kabel dan pasang transportation tube 5. Luruskan lingkaran kabel dengan ujung oval port pada base dome 6. Masukkan

strength

member

pada

klem

dan

kencangkan

menggunakan obeng 5. Proses heat shrink (sealing untuk outlet ) a. Bersihkan oval port dan ujung kabel b. Kasarkan permukaan oval port dan ujung kabel menggunakan ampelas dan bersihkan menggunakan tisu kabel c. Pasang oval seal pada oval port untuk memberi tanda pada kabel d. Tempatkan garis biru aluminium foil pelindung kabel dari panas sejajar dengan tanda yang ada pada kabel e. Pasang oval seal pada oval port kemudian pasang klip pencabang pada oval seal tepat diantara kedua kabel

f. Kerutkan oval seal dengan menggunakan hot gun hingga warna bintik bintik hijau menjadi hitam, perhatikan dudukan kedua kabel jangan sampai berubah g. Panaskan ujung bagian bawah sampai adhesive benar-benar kelihatan meleleh dan keluar

6. Pengaturan serat pada tray a. Masing-masing splice tray mempunyai kapasitas 12 sambungan dan masing-masing sisi dapat dipasang empat transportation tube besar atau enam transportation tube kecil, kemudian tandai transpotation tube tersebut 15 mm dari ujung tray

8

January 8, 2008


b. Hati-hati

waktu

memotong

transportation

tube dan

kencangkan

transportation tube dengan menggunakan tie wrap lalu pasangan tutup

pelindung tray 7. Penyambungan Serat Optik (Fusion Splicing) Teknik penyambungan serat optik untuk menyambung dua serat secara permanen dan untuk mendapatkan hasil dengan rugi-rugi yang kecil dapat dilakukan dengan menggunakan cara fusion, dimana alat yang digunakan disebut fusion splicer.

a. Struktur fusion splicer Fusion splicer mempunyai struktur sebagai berikut :

1.

Alur V dan klem Merupakan dudukan bagi kedua serat yang akan disambung

2.

Mikro positioned & sensor fusion splicer

Gambar 3.22 Proses Pensejajaran Fiber 3.

Elektroda Mengemisikan panas yang akan digunakan untuk meleburkan kedua ujung serat yang akan disambung, inilah yang merupakan proses

9

January 8, 2008


fusion. Proses fusion dilakukan jika kedua ujung serat telah bertemu

dan betul-betul pasa posisi yang tepat 4.

Sistem sensor yang berisi kaca dan lensa Sistem sensor ini bekerja untuk mengatur dudukan dari kedua ujung serat yang akan disambung. Salah satu serat akan menjadi referensi bagi serat yang lainnya.

b. Proses fusion slicing 1. Menghidupkan alat ukur Mesin splicer menggunakan catuan listrik PLN. Setelah tombol “ON” ditekan, monitor LCD akan menampilkan menu-menu yang digunakan untuk setting alat ukur 2. Memilih mode penyambung Maksutnya adalah setting alat splicer seperti setting arus, panjang gelombang, dan besarnya loss maksimum yang diijinkan 3. Pemasangan splice protector Sebelum serat dikupas terlebih dahulu masukan sleeve (splice protector ) ke salah satu serat yang akan disambung. Langkah ini

sangat sederhana tapi paling sering terlupakan 4. Pengupasan coating Kupas coating kedua ujung yang akan disambung sepanjang 5 cm menggunakan serat stripper . Bersihkan serat yang sudah dikupas tersebut menggunakan tissue beralkohol dengan arah yang tetap setelah bersih hindarkan serat tersentuh oleh benda apapun termasuk tangan 5. Pemotongan serat Potong serat yang sudah dibersihkan tersebut dengan menggunakan serat cleaver , sisakan 3 mm dari batas coating yang terkupas (potong sepanjang 47 mm). potongan serat harus benar-benar rata dan tegak lurus dengan panjang serat. 6. Pemasangan serat V Groove

10

January 8, 2008


Dalam pemasangan serat pada V Groove membutuhkan ketelitian yang tinggi. Ujung serat yang sudah dipotong tersebut jangan samapi menyentuh alur. Jika kedua ujung serat telah menempati dudukan V Groove secara benar tutup wind protector-nya 7. Fusion splicing

Semua pekerjaan ini dilakukan oleh mesin splicer . Kedua ujung fiber akan saling mendekat satu dengan yang lainnya, selama proses tersebut berlangsung splicer akan memancarkan short are (dalam jumlah kecil) untuk

membersihkan

permukaan

kedua

serat.

Splicer akan

menghentikan pergerakan kedua serat saat gap antara kedua ujung serat telah terposisikan dengan tepat. Setelah initial gap setting splicer akan menghitung dan menampilkan posisi sudut potong kedua ujung serat. Ketika posisi cladding dan core kedua ujung serat benar-benar sejajar splicer akan memperkecil gap ( final gap setting) dan menghasilkan

tegangan yang tinggi untuk meleburkan ( are fusion) kedua ujung serat agar tersambung. Mikroprosesor akan menghitung estimasi loss hasil sambungan dan menampilkannya di LCD monitor 8. Rearc

INJECTION

DETECTION

Gambar 3.23 Proses Rearc Rearc dilakukan jika nilai estimasi loss terlalu besar.

Estimasi fusion splicing loss dilakukan denganca cara Local Injection & Detection (LID)

9. Pengerutan sleeve/ smove (splice protector ) Panjang sleeve adalah 4 cm, atur agar posisi sambungan tepat berada di tengah sleeve kemudian ke tempat pemanas ( tube heater ) agar sleeve berkerur sehingga kedudukannya fix dan dapat melindungi sambungan.

11

January 8, 2008


Sleeve ini bekerja dengan sistem panas kerut. Proses pengerutan

berakhir dengan ditandai suara beep dan off-nya LED illumination. Flowchart operasi penyambungan serat optik digambarkan sebagai berikut :

12

January 8, 2008


: Manual Operation

Power Switch "ON"

: Automatic Operation

Select the Splice MODE

Thread th e Fiber Through the Splice Protector

Prepare the Fiber Ends for Splicing (stripping, cleaning and cleaving)

Set the Optical Fiber

Start Splicing (press "SET" key)

Cleaning Arc, InitialGap Sertting and Cleave Angle Check

Fiber Alignment

Final Gap Setting and Arc Fusion Splicing

Loss Estimating

Rearc ( press A R C key )

Store the splice Data (Open the Wind Protector)

Remove the Fiber From the Splicer

Reinforce the Fiber with the Tube Heater

Gambar 3.24 Flowchart operasi penyambungan

13

January 8, 2008


c. Pemeliharaan fusion spicer Pemeliharaan alat fusion splicer sangan penting agar kehandalan perangkat terjaga, pemeliharaan dilakukan terutama pada V Groove, lensa dan LED serta pembersihan/penggantian elektroda. 1. Pemasangan Dome Clousure a. Pastikan sealing ring dan tempatnya bersih lalu pasang pada base b. Pasang dome dengan hati-hati pada base, lalu pasang klem disekeliling base c. Kunci klem

14

Universitas Negeri Yogyakarta

Teknik Pengukuran Loss Jaringan Fiber Optik Menggunakan OTDR Himanika

08

Jan. 8

Teknik Pengukuran Loss Jaringan Fiber Optik Menggunakan OTDR A. Teknik Pengukuran Loss Jaringan Fiber Optik Menggunakan OTDR 1.

Cara Kerja OTDR

OTDR (Optical Time Domain Reflectometer ) merupakan alat yang digunakan untuk mendapatkan gambar secara visual karakteristik dari redaman sebuah fiber dalam suatu jaringan. OTDR merupakan alat untuk menentukan lokasi dari fiber optik yang terputus dan juga dapat digunakan untuk menetukan rugi-rugi (loss) pada tiap sambungan atau konektor. OTDR mengirimkan pulsa cahaya ke serat optik berupa sinar laser sampai ke ujung core yang kita ukur. Cahaya yang dikirimkan sebagian dipantulkan kembali

ke

OTDR,

hal

tersebut

terjadi

karena

ketidakmurnian

dan

ketidaksempurnaan serat optik sehingga menyebabkan refleksi sepanjang serat. Dalam pengukuran suatu fiber optik terdapat dua cara pengambilan data pengukuran yang sering digunakan sesuai dengan keperluan yaitu: a. Pengukuran antar terminal yang biasanya digunakan sebagai pengawas sekaligus perawatan yang dilakukan secara periodik antar terminal dalam satu loop. b. Pengukuran yang dilakukan ketika menginginkan data fiber optik di suatu pemasangan fiber optik dari sambungan langsung ke terminal.

OTDR

TERMINAL

TERMINAL

SUMBER TEGANGAN

Gambar 3.25. Pengukuran antar terminal

22

Jan. 8

Teknik Pengukuran Loss Jaringan Fiber Optik Menggunakan OTDR

OTDR

SAMBUNGAN

TERMINAL

SUMBER TEGANGAN

Gambar 3.26 Pengukuran antara sambungan dengan terminal

2.

Fungsi OTDR

Pada intinya OTDR memiliki 4 fungsi utama, yaitu: 1. Dapat menentukan jarak lokasi pada jaringan yang patah. 2. Dapat menentukan loss dari setiap splice atau total end to end loss.

3. Dapat menentukan redaman serat sepanjang link. 4. Dapat melihat refleksi dari sebuah event seperti sebuah konektor. Pengukuran jarak, baik itu antara penyambungan atau keseluruhan jaringan yang dapat dibaca pada alat ukur OTDR dan disesuaikan. Bila terdapat kekeliruan, dapat diklaim untuk dilakukan perbaikan. Apabila didalam jaringan serat optik terdapat titik sambung, maka perlu diperhitungkan rugi-rugi/loss yang diakibatkannya. Pengukuran titik sambung dapat dilaksanakan dengan menggunakan OTDR. Pengukuran dilakukan dalam dua arah dari tempat yang berbeda, sehingga didapatkan nilai rata-rata loss pada penyambungan. Dapat dihitung dengan : Loss =

1s1 + 1s 2 2

Pengukuran rugi-rugi penyambungan ini diukur tiap sambungan menurut standar PT. TELKOM yaitu 0,5 dB. 3.

Bagian-bagian Penting OTDR

Di bawah ini terdapat penjelasan bagian-bagian penting dari OTDR diantaranya yaitu :

23

Jan. 8

Teknik Pengukuran Loss Jaringan Fiber Optik Menggunakan OTDR a. Port Function

Pada bagian ini tedapat :

Laser output port

:

Digunakan untuk menghubungkan fiber yang akan diukur

RS232C Serial port

:

Digunakan untuk komunikasi dengan PC atau printer

Parallel port

:

Digunakan untuk komunikasi dengan PC atau printer

Keyboard Connector

:

Digunakan untuk opsional keyboard

Floppy disk drive

:

Sebagai media penyimpanan data (1,44MB/3,5”)

Power/charger

:

Sebagai masukan tegangan (Ø 2,55 mm)

adapter port

Dibawah ini adalah gambar dari port function dan power charger :

24

Jan. 8


Gambar 3.27. Port Function

Gambar 3.28 Power Charger

25

Jan. 8

Teknik Pengukuran Loss Jaringan Fiber Optik Menggunakan OTDR b. Buttons and Softkeys

Pada bagian ini terdapat beberapa tombol seperti gambar dibawah ini :

Gambar 3.29 Bagian muka OTDR

Select

button

Untuk menggerakkan kursor, memilih

and arrow keys

atau mengubah instrumen setup.

ON/OFF

Menghidupkan/mematikan

26

Jan. 8

Teknik Pengukuran Loss Jaringan Fiber Optik Menggunakan OTDR Help

Memberikan

informasi

fungsi-fungsi

instrumen atau status Start/Stop

Memulai

atau

menghentikan

proses

pegukuran

Softkeys

Memilih

menu

yang

terdapat

pada

screen.

27

Jan. 8

Teknik Pengukuran Loss Jaringan Fiber Optik Menggunakan OTDR c.

Screen

Pada bagian ini ditampilkannya gambar hasil pengukuran seperti gambar dibawah ini :

Gambar 3.30. Screen

28

Jan. 8

Teknik Pengukuran Loss Jaringan Fiber Optik Menggunakan OTDR 4.

Proses Pengetesan Fiber, Penyimpanan dan Mencetak Data

a. Prosedur pengetesan Langkah-langkah pengetesan adalah sebagai berikut :

Langkah 1

Menghubungkan fiber optik ke OTDR melalui laser output port . Jika hanya satu fiber maka disambungkan ke port bawah.

Jika dua tipe yaitu single mode dan multimode akan diukur, maka port bagian atas digunakan untuk singlemode.

Gambar 3.31. Port yang digunakan

Langkah 2

Menghidupkan OTDR dengan menekan tombol ON/OFF, sehinga pada layar akan menampilkan gambar seperti dibawah ini

29

Jan. 8


Gambar 3.32. Layar sesaat setelah tombol ON/OFF ditekan Langkah 3

Untuk mengecek pengaturan dari OTDR maka dengan menekan SETUP, seperti untuk mengotomatisasikan pengujian dengan

mengatur

Intellitrace.

Untuk

kembali

tekan

START/STOP.

Langkah 4

Menekan tombol START/STOP untuk memulai pengukuran. Untuk menghentikan proses ini dapat dengan menenkan tombol yang sama.

Langkah 5

Setelah

proses

pengukuran

selesai,

maka

hasil

akan

ditampilkan. Untuk melihat dalam bentuk grafik maka menekan tombol Trace, sedang untuk melihat dalam bentuk tabel maka menekan Table.

30

Jan. 8

Teknik Pengukuran Loss Jaringan Fiber Optik Menggunakan OTDR b. Prosedur penyimpanan data hasil pengukuran Sebelum hasil dapat disimpan memori, data harus ditampilkan pada layar baik dalam bentuk gelombang maupun tabel. Kedua bentuk data dapat disimpan secara bersama-sama. Langkah-langkah untuk menyimpan data adalah sebagai berikut : Setelah didapat data seperti gambar di bawah ini maka

Gambar 3.33. Data hasil pengukuran bentuk gelombang

Gambar 3.34. Data hasil pengukuran bentuk tabel

31

Jan. 8

Teknik Pengukuran Loss Jaringan Fiber Optik Menggunakan OTDR Langkah 1

Menekan tombol Store or Print – Save maka akan muncul gambar seperti dibawah ini

Gambar 3.35. Layar Store/Print-Save

Langkah 2

Untuk mengganti nama file maka menekan tombol Edit File Name, maka akan muncul tampilan seperti gambar dibawah

ini, dan untuk mengubah alphabet dapat menggunakan Select Button and Arrow Keys

32

Jan. 8

Teknik Pengukuran Loss Jaringan Fiber Optik Menggunakan OTDR Gambar 3.36. Mengganti nama file Langkah 3

Menekan tombol Done setelah menamai file selesai

Langkah 4

Menekan tombol Save File, dapat dipilih disimpan di Internal memori OTDR atau floppy

c. Prosedur mencetak hasil pengukuran Prosesdur untuk mencetak hasil pengukuran ini menggunakan Printer Seiko DPU411 sebagai default printer. Langkah-langkah untuk mencetak hasil pengukuran adalah sebagai berikut:

33

Jan. 8


Langkah 1

Menghubungkan OTDR dengan Printer lewat Parallel Port dan mengatur konfigurasi switch seperti gambar dibawah ini

Gambar 3.37. Koneksi OTDR dengan Printer

Gambar 3.38. Pengaturan Switch Printer Seiko DPU411 Langkah 2

Menyalakan OTDR dan Printer

Langkah 3

Menekan tombol softkey Store or Print

Langkah 4

Menekan tombol Select untuk memilih Print Option

Langkah 5

Memilih file yang akan dicetak, apakah berada di internal memory atau floppy. Bila ingin mencetak file yang baru saja didapat maka memilih file yang berada paling atas ( CURRENT ACQUISITION )

34

Jan. 8


Gambar 3.39. Memilih file yang akan dicetak

Langkah 6

Untuk mencetak file yang diinginkan maka memilih file kemudian menekan Print Selected . Bila menginginkan file dicetak semua, maka menekan Print All

Langkah 7

5.

Setelah selesai menekan Exit

Proses Identifikasi Pengukuran

Setelah meakukan pengukuran dan mencetak hasilnya, maka proses selanjutnya adalah mengidentifikasinya. Sehingga nantinya dapat diketahui kekeliruan sebuah jaringan fiber optik yang kemudian dapat dilakukan perbaikan. Untuk itu harus diketahui bentuk-bentuk grafik hasi l pengukuran

35

Jan. 8

Teknik Pengukuran Loss Jaringan Fiber Optik Menggunakan OTDR Power (dB)

a b c

d

Jarak (km)

Gambar 3.40. Bentuk-bentuk grafik

Keterangan gambar : a. Pantulan b. Splicing, tekanan (mikro bending pada titik sambung) c. Kesalahan dielektrik didalam core, penyambungan dengan konektor d. Pantulan karena berakhirnya hubungan fiber optik.

36

Jan. 8

Teknik Pengukuran Loss Jaringan Fiber Optik Menggunakan OTDR Dengan memperhatikan gambar diatas maka kita dapat menetukan kesalahan yang terjadi dalam sebuah jaringan. Sebagai contoh terdapat kasus seperti gambar dibawah ini

Gambar 3.41. Kasus pengukuran dalam bentuk grafik

37

PENGENALAN SERAT OPTIK.pdf

Recommend Documents