Transmisi SKO

Click here to load reader

  • date post

    01-Jan-2016
  • Category

    Documents

  • view

    72
  • download

    11

Embed Size (px)

Transcript of Transmisi SKO

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Seiring dengan berkembangnya teknologi telekomunikasi, pertukaran informasi tidak hanya berupa suara melainkan dapat berupa gambar, video, data dan sebagainya. Oleh karena itu jenis-jenis kemampuan perangkat menjadi berkembang. Sesuai dengan tuntutan pelayanan komunikasi yang cenderung meningkat, maka diperlukan pula media trasmisi untuk melakukan komunikasi dengan cepat. Penerapan kabel serat optik sebagai media transmisi dalam dunia telekomunikasi merupakan salah satu solusi untuk memenuhi kebutuhan diatas. Serat optik adalah saluran transmisi atau sejenis kabel yang terbuat dari kaca atau plastik yang sangat halus dan lebih kecil dari sehelai rambut, diana sert optikmerupakan salah satu mediatrasmisi komunikasi yang cukup handal. Pemakaiannya telah meluas diberbagai bidang termasuk telekomunikasi, instrumentasi medis dan transfer data. Ini karena serat optik memiliki kelebihan dibandingkan media lain, diantaranya bandwidth yang sangat lebar, ukurannyakecil dan bobot ringan, mempunyai derajat isolasi yang tinggi, bebas dari interferensi elektromagnetik ( EMI), tidak mengalirkan arus sehingga tidak terjadi ledakan maupun percikan api, tidak berkorosi, memiliki tingkat numeris (Numerical Aparture , NA) yang besar sehingga kemapuan mengumpulkan energi cahaya tinggi. Dalam membawa informasi serat optik tidak menggunakan gelombang elektromagnetik sebagai gelombang pembawa melainkan dalam bentuk pulsa cahaya. Pulsa cahaya didapat dari modulasi sinyal informasi dalam bentuk digital dalam suatu komponen sumber optik, proses ini terjadi pada arah kirim. Sedangkan pada arah terima detector optic, pulsa cahaya diubah kembali dalam bentuk sinyal digital.

1.2. Batasan Masalah1. Bagaimana fenomena fisis yang mendasari transmisi cahaya dalam kabel serat optis ?2. Parameter -parameter apa yang mempengaruhi proses transmisi ?3. Bagaimana proses terjadinya proses transmisi cahanya melalui serat optik4. Faktor loss apa saja yang mempengaruhi proses perambatan cahaya melalui kabel serat optis ?

BAB IITEORI

2.1. Transmisi Cahaya

Transmisi adalah proses pengangkutan informasi dari satu titik ke titik lain di dalam suatu jaringan.Terdapat banyak elemen jaringan yang terhubung dan jarak antar titik bisa mencapai jarak yang jauh. Elemen-elemen tersebut dihubungkan oleh koneksi yang disediakan oleh sistem transmisi. Dalam jaringan, semua media yang dapat menyalurkan gelombang listrik atau elektromagnetik atau cahaya dapat dipakal sebagai media pengirim, baik untuk pengiriman dan penerimaan data. Pilihan media transmisi (pengirim) untuk keperluan komunikasi data tergantung pada beberapa faktor, seperti harga, performance jaringan yang dikehendaki, ada atau ada tidaknya medium tersebut.Sifat transmisi dapat dijelaskan sebagai berikut: Informasi yang akan ditransmisikan berupa data dalam bentuk digital, sedangkan sinyal pembawa carrier yang akan melewati media transmisi fiber optik berupa sinyal analog. Untuk itu diperlukan proses modulasi dan demodulasi yaitu proses yang mengubah data digital menjadi analog dan sebaliknya menggunakan sebuah Modem dengan pirantinya. Fiber optik yang digunakan sebagai media transmisi adalah fiber optik multimode graded index.

2.1.1. Sifat Cahaya

Pada tahun 1905 Einsten memperluas gagasan yang diutarakan oleh Plank lima tahun sebelumnya dan mempostulatkan bahwa energi dalam berkas cahaya tidak terdistribusi secara merata di dalam gelombang elektromagnet, tetapi terkonsentrasi dalam paket-paket kecil yang dinamakan foton. Memperhatikan gejala-gejala optik yang ada dan hasil-hasil eksperimen, para ahli fisika berkesimpulan bahwa cahaya mempunyai sifat dual, yaitu : teori gelombang elektrom agnetik untuk menjelaskan gejala tentang penjalaran (perambatan) cahaya,sedang teori kuantum untuk menerangkan gejala interaksi cahaya dengan bahan juga gejala absorbsi (serapan) dan pancaran cahaya.

2.1.2. Cahaya beroperasi lurus ke depan dalam medium.

Arah cahaya dapat diubah dengan menggunakan kaca. Kaca memantulkan cahaya yang datang. Sifat ini dirumuskan dalam bentuk hukum optik kedua : Besarnya sudut datang sama dengan sudut pantul. Kecepatan cahaya di dalam medium tidak konstan tetapi tergantung pada zat dari medium. Berkas cahaya akan semakin patah bila perbedaan kerapatan antara zat menjadi semakin besar. Factor ratio untuk kecepatan cahaya di dalam medium ditentukan oleh indeksi bias dari medium. Indeks bias sama dengan kecapatan cahaya didalam ruang hampa (vakum) dibagi oleh kecepatan cahaya di dalam medium. Kecapatan cahaya di udara kira-kira 3.108 m/s dan di air kira-kira 2,3.108 m/s, sehingga di dapat indeks bias air 1.3.

2.1.3. Hukum Snellius

Ketika cahaya melintas dari suatu medium ke medium yang lainnya, sebagian cahaya datang dipantulkan pada perbatasan. Sisanya lewat ke medium yang baru. Jika seberkas cahaya datang dan membentuk sudut terhadap permukaan ( bukan hanya tegak lurus), berkas tersebut di belokkan pada waktu memasuki medium yang baru. Pembelokkan ini disebut pembiasan. Sudut bias bergantung pada laju cahaya keua media dan pada sudut datang. Hubungan analitis antara 1 dan 2 ditemukan secara eksperimental tahun 1621 oleh Willebrord Snell (1591-1626).n1sin1 = n2 sin 2

2.1.4. Pamantulan Internal Sempurna

Bila indek bias n1 dari medium pertama lebih kecil dari indek bias medium kedua, maka sinar akan dibiaskan pada media berindeks bias rendah dengan sudut i2 terhadap garis normal, hubungan antara sudut datang i1 dan sudut bias i2 terhadap indeks bias dielektrik dinyatakan oleh hukum Snellius. Bila indek bias medium pertama lebih besar dari indek bias medium kedua, maka sudut bias selalu lebih besar dari pada sudut datang. Bila sudut bias 90 maka sudut datang harus lebih kecil dari pada 90. Hal ini adalah kasus batas pembiasan dan sudut datangnya disebut sudut kritis atau sudut batas, seperti yang terlihat pada gambar .

Dari persamaan diatas nilai sudut kritis diberikan oleh :n1sin1 = n2 sin 2n1sinik = n2 sin n1sin ik = n2 sin n1sinik = n2 1ik = arc sin n2 / n1 Bila sudut datang lebih besar dari pada sudut kritis (i > ik )maka cahaya dipantulkan kembali ke media dielektrik asal (Pantulan internal total).

2.2. Perkembangan Sistem Komunikasi Serat Optik

Pada tahun 1880 Alexander Graham Bell menciptakan sebuah sistem komunikasi cahaya yang disebut photo-phone dengan menggunakan cahaya matahari yang dipantulkan dari sebuah cermin suara-termodulasi tipis untuk membawa percakapan, pada penerima cahaya matahari termodulasi mengenai sebuah foto-kondukting sel-selenium, yang merubahnya menjadi arus listrik, sebuah penerima telepon melengkapi sistem. Photo-phone tidak pernah mencapai sukses komersial, walaupun sistem tersebut bekerja cukup baik. Penerobosan besar yang membawa pada teknologi komunikasi serat optik dengan kapasitas tinggi adalah penemuan Laser pada tahun 1960, namun pada tahun tersebut kunci utama di dalam sistem serat praktis belum ditemukan yaitu serat yang efisien. Baru pada tahun 1970 serat dengan loss yang rendah dikembangkan dan komunikasi serat optik menjadi praktis (Serat optik yang digunakan berbentuk silinder seperti kawat pada umumnya, terdiri dari inti serat (core) yang dibungkus oleh kulit (cladding) dan keduanya dilindungi oleh jaket pelindung (buffer coating)). Ini terjadi hanya 100 tahun setelah John Tyndall, seorang fisikawan Inggris, mendemonstrasikan kepada Royal Society bahwa cahaya dapat dipandu sepanjang kurva aliran air. Dipandunya cahaya oleh sebuah serat optik dan oleh aliran air adalah peristiwa dari fenomena yang sama yaitu total internal reflection. Teknologi serat optik selalu berhadapan dengan masalah bagaimana caranya agar lebih banyak informasi yang dapat dibawa, lebih cepat dan lebih jauh penyampaiannya dengan tingkat kesalahan yang sekecil-kecilnya. Informasi yang dibawa berupa sinyal digital, digunakan besaran kapasitas transmisi diukur dalam 1 Gb.km/s yang artinya 1 milyar bit dapat disampaikan tiap detik melalui jarak 1 km. Berikut adalah beberapa tahap sejarah perkembangan teknologi serat optik : 2.2.1. Generasi Petama ( mulai tahun 1970)Sistem masih sederhana dan menjadi dasar bagi sistem generasi berikutnya terdiri dari : Encoding : Mengubah input (misal suara) menjadi sinyal listrik. Transmitter : Mengubah sinyal listrik menjadi gelombang cahaya termodulasi, berupa LED dengan panjang gelombang 0,87 m. Serat Silika : Sebagai pengantar gelombang cahaya. Repeater : Sebagai penguat gelombang cahaya yang melemah di jalan Receiver : Mengubah gelombang cahaya termodulasi menjadi sinyal listrik, berupa foto-detektor decoding : mengubah sinyal listrik menjadi output (misal suara) Decoding : Mengubah sinyal listrik menjadi ouput (misal suara). Repeater bekerja dengan merubah gelombang cahaya menjadi sinyal listrik kemudian diperkuat secara elektronik dan diubah kembali menjadi gelombang cahaya. Pada tahun 1978 dapat mencapai kapasitas transmisi 10 Gb.km/s.

2.2.2. Generasi Ke- Dua ( mulai tahun 1981) Untuk mengurangi efek dispersi, ukuran inti serat diperkecil. Indeks bias kulit dibuat sedekat-dekatnya dengan indeks bias inti. Menggunakan diode laser, panjang gelombang yang dipancarkan 1,3 m. Kapasitas transmisi menjadi 100 Gb.km/s.

2.2.3. Generasi Ke- Tiga ( mulai tahun 1982) Penyempurnaan pembuatan serat silika. Pembuatan chip diode laser berpanjang gelombang 1,55 m. Kemurniaan bahan silika ditingkatkan sehingga transparansinya dapat dibuat untuk panjang gelombang sekitar 1,2 m sampai 1,6 m Kapasitas transmisi menjadi beberapa ratus Gb.km/s.

2.2.4. Generasi Ke- Empat ( mulai tahun 1984) Dimulainya riset dan pengembangan sistem koheren, modulasinya bukan modulasi intensitas melainkan modulasi frekuensi, sehingga sinyal yang sudah lemah intensitasnya masih dapat dideteksi, maka jarak yang dapat ditempuh, juga kapasitas transmisinya, ikut membesar. P