Fiber Joint

8/14/2019 Fiber Joint

1/31

FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI 1

FIBER JOINT

Ref : Keiser, Palais


2/31


Sambungan

Sambungan fiber dng fiber :

Permanen splice Tdk permanen konektor

Parameter redaman sambungan :

Distribusi daya masukan ke sambungan

Jarak sumber optik dan sambungan Ukuran dan karakteristik ke dua ujung fiber

Kualitas permukaan ujung fiber

Efisiensi gandengan :

E

comm

F

M

M

Mcomm : jumlah common mode

ME : jumlah mode di fiber pengemisi

Loss gandengan :FF

L log10


3/31


Distribusi modus berbeda berkas optik memancar drfiber menghasilkan loss gandengan berbeda


4/31


Misalignment mekanis

Jenis misalignment utama :

Separasi longitudinal, terjadi jika fiber memilikisumbu sama tetapi memiliki celah s

Misalignment sudut (angular), terjadi jika dua

sumbu membentuk suatu sudut shg permukaanujung fiber tidak sejajar

Axial/lateral displacement, terjadi jika keduasumbu fiber terpisah sejauh d.

Misaligment paling banyak terjadi : axialdisplacement


5/31


Jenis misaligment mekanis

d

a

d

a

(a) Separasi longitudinal

(b) Angular misalignment

(c) Lateral displacement

s


6/31


Axial/lateral displacement

d

a

d

a

Common core area

2

2

,4

12

arccos2

a

d

a

d

a

d

A

A

F

commstepF

Efisiensi gandengan fiber SI :


7/31


2

2

2

2

,2

564

12

arccos2

a

d

a

d

a

d

a

d

P

PTgradF

ad

gradF43

81,

Efisiensi gandengan fiber GI :

Jika d/a < 0,4 :

Efisiensi gandengan SM :

2/,

WdlatSM e

W : jari-jari Mode Field


8/31


Separasi

2

tan cF

sa

a

22

2

,424

)14(4

ZZ

ZlongSM

Efek loss jika ujung fiber terpisah sejauh s

Efisiensi gandengan Fiber SI :

C : sdt kritis fiber

Efisiensi gandengan Fiber SM :

2

22/ WnsZ


9/31


Angular misalignment

sincossin

sin)cos1(cos

sinsin

)cos1(cos

2

1arcsin

11

1arcsin

11

1

2

1cos

22

22

cc

c

c

c

F

y

p

yyyqppp

322

3

sincos

cos

c

cq

Efisiensi gandengan Fiber SI (mode memancar seragam):

Efisiensi gandengan Fiber SM :2

2

,

Wn

angSM e


10/31


Perbandingan redaman dr 2 hasil percobaan sumber LED, fiber GI :

(1) a = 50 m, panjang 1,83 m

(2) a : 55 m, panjang 20 m


11/31


Contoh

Fiber SM memiliki frek normal V = 2,40,indeks bias inti n1 = 1,47, indeks bias kulitn2 = 1,465 dan diameter inti 2a = 9 m.

Hitung loss sambungan jika terjadi lateral offset1 m.

Hitung loss sambungan jika terjadi angularmisaligment 1o pd panj gel 1300 nm.


12/31


Loss berkaitan dgn perbedaan fiber

Perbedaan dimensi dan karakteristik fiber ygdisambungkan akan menambah loss gandengan.

utk

Profil indeks bias berbeda :

12

2

)( RE

ER

F

ER

ERutk


13/31


NA berbeda

Fiber (E)

10

02

)( E

R

NAF NA

NA)0()0( ER NANA

)0()0( ER NANA

utk

utk


14/31


Jari-jari fiber berbeda

1

2

)(E

R

aF a

a

ER aaER aautk

utk


15/31


Penyiapan muka ujung fiber

Agar cahaya tidak dihamburkan di sambungan, ujung fiberharus dibuat rata, tegak lurus thd sumbu fiber dan halus.

Teknik Grinding dan polishing: dpt menghasilkan permukaan fiber yg halus dan tegak lurus

sumbu fiber perlu banyak waktu dan ketrampilan operator. Diaplikasikan di lingkungan terkendali spt laborat, pabrik. Tdk cocok utk di lapangan

Teknik controlled-fracture : Didasarkan pd cara score-and-break Fiber dibentangkan diatas permukaan lengkung dan ditarik,

selanjutnya dipotong dng sejenis pisau. Dihasilkan ujung permukaan yg sangat halus dan tegak lurus sb

fiber Perlu pengendalian curvature dr fiber dan besarnya tarikan. Jika tidak tepat beberapa crack.


16/31


Akibat ketidak tepatan menghasilkan :

Lip

Rolloff, kondisi sebaliknya dr lip

Chip, frakcture setempat

Hakle, ketidak teraturan ujung fiber

Mist, spt hakle tapi lebih sedikit

Spiral/step, abrupt change di ujung fiber

Shattering, akibat fracture tak terkendali dan tak dpt

didefinisikan karakteristik permukaannya.


17/31


Prosedur controlled-fracture penyiapan ujung fiber

Contoh ketidak tepatan pemotongan ujung fiber


18/31


Fiber splicing

Teknik splicing :

Fusi : menyatukan kedua ujung fiber secara termal (di-las)

V-groove : menyatukan kedua ujung fiber dgn lem.

Tube mechanical splice : pipa terbuat dr bahan elastis

Loose-tube splice : menggunakan pipa segiempat, lengkunganfiber mengakibatkan pipa berputar menempatkan fiber di salahsatu ujung.

3-rod : menggunakan 3 tongkat bulat.


19/31


Fusion splicing


20/31


Fused splicer active alignment


21/31


V-groove splicing


22/31


Elastic tube splicing


23/31


3-rods splicing


24/31


Konektor

Persyaratan konektor yg baik : Loss gandengan rendah

Interchangeability/compatibility

Mudah pemasangan pd fiber

Sensitifitas lingkungan rendah

Murah dan konstruksi andal

Mudah penyambungan (buka-sambung)

Jenis konektor : Butt-joint

Straight sleeve Tapered sleeve

Expanded beam


25/31


(c )

(a) Straight sleeve (b) Tapered sleeve (c ) Expanded beam


26/31


Ferrule connector


27/31


Biconical connector


28/31


Expanded beam connector


29/31


Efisiensi gandengan konektor SM fiber :

quffSM e

qnnnn /

31

2

3

2

1, 416

/2

/

/

/

1

sin1sin21

3

2

12

2

2

2

1

22

2

1

222

nk

WWk WsG

k WdF

Gqk W

GFGFu

n1 = indeks bias inti

n3 = indeks bias media antar fiber

= panjang gel sumber

d = lateral offset

s = longitudinal missaligment

= angular missalignment

W1 = 1/e mode-field radius dr fiber kirim

W2 = 1/e mode-field radius dr fiber terima


30/31


Parts of a Fiber Optic Connector


31/31


Konektor Multimode Konektor Singlemode

Konektor SFF Konektor FC

Fiber Joint

Documents

Transcript of Fiber Joint