Transmisi SKO

40
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 1

Transcript of Transmisi SKO

Page 1: 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 Masalah

1. 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 optik

4. Faktor loss apa saja yang mempengaruhi proses perambatan cahaya melalui kabel serat optis ?

1

Page 2: Transmisi SKO

BAB II

TEORI

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

2

Page 3: Transmisi SKO

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).

n1sin 1 = 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 .

3

Page 4: Transmisi SKO

Dari persamaan diatas nilai sudut kritis diberikan oleh :

n1sin 1  = n2 sin 2

n1sin ik   =  n2 sin

n1sin ik  =  n2 sin

n1sin ik   = n2 1

ik = 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)

4

Page 5: Transmisi SKO

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.

- Pada tahun 1984 kapasitasnya sudah dapat menyamai kapasitas sistem deteksi langsung

(modulasi intensitas).

- Terhambat perkembangannya karena teknologi piranti sumber dan deteksi modulasi

frekuensi masih jauh tertinggal.

5

Page 6: Transmisi SKO

2.2.5. Generasi Ke- Lima ( mulai tahun 1989)

- Dikembangkan suatu penguat optik yang menggantikan fungsi repeater pada generasi-

generasi sebelumnya.

- Pada awal pengembangannya kapasitas transmisi hanya dicapai 400 Gb.km/s tetapi

setahun kemudian kapasitas transmisinya sudah menembus 50.000 Gb.km/s

2.2.6. Generasi Ke- Enam

- Pada tahun 1988 Linn F. Mollenauer mempelopori sistem komunikasi optik soliton.

Soliton adalah pulsa gelombang yang terdiri dari banyak komponen panjang gelombang

yang berbeda hanya sedikit dan juga bervariasi dalam intensitasnya.

- Panjang soliton hanya 10-12 detik dan dapat dibagi menjadi beberapa komponen yang

saling berdekatan, sehingga sinyal-sinyal yang berupa soliton merupakan informasi yang

terdiri dari beberapa saluran sekaligus (wavelength division multiplexing).

- Eksprimen menunjukkan bahwa soliton minimal dapat membawa 5 saluran yang masing-

masing membawa informasi dengan laju 5 Gb/s. Kapasitas transmisi yang telah diuji

mencapai 35.000 Gb.km/s.

- Cara kerja sistem soliton ini adalah efek Kerr, yaitu sinar-sinar yang panjang

gelombangnya sama akan merambat dengan laju yang berbeda di dalam suatu bahan jika

intensitasnya melebihi suatu harga batas. Efek ini kemudian digunakan untuk menetralisir

efek dispersi, sehingga soliton tidak melebar pada waktu sampai di receiver. Hal ini sangat

menguntungkan karena tingkat kesalahan yang ditimbulkannya amat kecil bahkan dapat

diabaikan.

2.3. Struktur Dasar Serat Optik

Serat optik adalah saluran transmisi atau sejenis kabel yang terbuat dari kaca atau plastik yang

sangat halus dan lebih kecil dari sehelai rambut, dan dapat digunakan untuk mentransmisikan sinyal

cahaya dari suatu tempat ke tempat lain. Sumber cahaya yang digunakan biasanya adalah laser atau

LED. Kabel ini berdiameter lebih kurang 120 mikrometer. Cahaya yang ada di dalam serat optik tidak

keluar karena indeks bias dari kaca lebih besar daripada indeks bias dari udara, karena laser

mempunyai spektrum yang sangat sempit. Kecepatan transmisi serat optik sangat tinggi sehingga

sangat bagus digunakan sebagai saluran komunikasi.

6

Page 7: Transmisi SKO

2.3.1. Core atau Inti Kabel

Elemen pertama dari serat optik adalah merupakan konduktor yang sebenarnya disebut

sebagai core. Core mempunyai diameter antara 5 μm sampai dengan 200 μm (1μm sama dengan

0,000001 m). ketebalan dari core merupakan hal yang penting, karena menentukan karateristik dari

kabel. Core (inti) dari fiber optic dibuat dari material kristal kelas tinggi yang bebas air. Berfungsi

untuk menentukan cahaya merambat dari satu ujung ke ujung lainnya.

2.3.2. Cladding (selimut)

Cladding dilapiskan pada core. Cladding ini juga terbuat dari gelas tetapi indeks biasnya

berbeda dengan bias dari core. Hubungan antara kedua indeks bias refraksi tersebut dibuat kritis

sehingga memungkinkan pemantulan total dari berkas cahaya yang merambat berada di atas sudut

kritis sewaktu dilewatkan sepanjang serat optik. Berfungsi sebagai cermin, yakni memantulkan

cahaya agar dapat merambat ke ujung lainnya.

2.3.3. Coating (pembungkus)

Sekeliling core dan cladding dibalut dengan “plastic coating” yang sebagai untuk melindungi

fiber optic dari tekanan luar dan memberikan warna sebagai pembeda antar fiber. Serat biasanya

terletak bebas di dalam coating sekunder berbenuk tabung. Berfungsi sebagai pelindung mekanis

sebagai pengkodean warna. Walaupun cahaya merambat sepanjang inti serat tanpa lapisan material

kulit, namun

kulit memiliki beberapa fungsi :

Mengurangi loss hamburan pada permukaan inti.

Melindungi serat dari kontaminasi penyerapan permukaan.

Mengurangi cahaya yang loss dari inti ke udara sekitar.

Menambah kekuatan mekanis.

2.4. Cara Kerja dari Serat Optik

Serat optik mengirmkan data dengan media cahaya yang merambat melalui serat-serat kaca.

Prinsip Perambatan Cahaya Dalam Serat optik

7

Page 8: Transmisi SKO

Gambar Lintasan cahaya dalam serat

Lintasan cahaya yang merambat di dalam serat :

Sinar merambat lurus sepanjang sumbu serat tanpa mengalami gangguan.

Sinar mengalami refleksi, karena memiliki sudut datang yang lebih besar dari sudut kritis

dan akan merambat sepanjang serat melalui pantulan-pantulan.

Sinar akan mengalami refraksi dan tidak akan dirambatkan sepanjang serat karena

memiliki sudut datang yang lebih kecil dari sudut kritis.

Mode Perambatan Cahaya :

Cahaya dapat merambat dalam serat optik melalui sejulah 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 memiliki satu mode saja disebut Serat Optik Single Mode, serat

optik single mode memiliki ukuran core yang lebih kecil

2.5. Jenis-Jenis Serat Optik

2.5.1. Multi mode step indeks

Fiber ini disebut ”Step Indeks” karena indeks bias berubah secara drastis dari skulit ke inti

fiber. Pada selubung fiber mempunyai indeks bias yang lebih rendah dari pada indeks bias inti fiber,

akibatnya semua sinar yang memiliki sudut datang lebih besar dari sudut kritis akan dipantulkan oleh

lapisan kulit fiber.

Pada fiber optik jenis ini dapat memuat beberapa sinar dengan panjang gelombang (l) yang

berbeda sehingga dapat memuat lebih banyak sinyal informasi. Cahaya yang merambat pada step

indeks fiber tergantung pada sudut relatif dari sumbu, karena itu mode dengan pulsa yang berbeda

akan datang pada ujung fiber pada waktu yang berbeda dari pelebaran pulsa dimana sinyal digital

dengan bit rate terbatas akan ditransmisikan.

8

Page 9: Transmisi SKO

Fiber optik jenis ini mempunyai diameter inti sebesar 50 mm dan diameter selubung sebesar

125 mm. Indeks bias inti besarnya tetap/sama pada seluruh inti sebesar n1 sehingga perbedaan indeks

bias antara inti dan selubungnya selalu tetap.

2.5.2. Step indeks Single mode fiber

Dalam single mode fiber hanya terjadi satu jenis mode perambatan berkas cahaya saja,

sehingga tidak akan terjadi pelebaran pulsa di tingkat ouputnya. Karena diameternya terlalu kecil (9

mm) maka akan sedikit menyulitkan dalam proses penyambungan. Disamping itu diperlukan sumber

optik yang mempunyai spektrum yang sangat sempit untuk mengusahakan efisiensi kopling yang

tinggi dari sumber optik ke inti fiber optik tersebut. Karena tidak terjadi dispersi (pelebaran) pulsa

maka fiber optik jenis ini akan mampu mentransmisikan informasi dengan bandwith yang besar.

2.5.3. Grade Indeks multi mode Fiber.

Fiber ini disebut ”Grade indeks” karena terdapat perubahan dalam indeks bias, dimana

besarnya indeks bias inti mengecil ke arah perbatasan inti dengan selubungnya. Dengan menurunya

indeks bias inti ke arah batas inti dengan selubung menyebabkan terjadinya pembiasan pada inti

sehingga perambatan berkas cahayanya akan melengkung sedangkan kecepatan propagasi  antara

berkas cahaya yang datang dengan sudut datang yang lebih besar akan lebih cepat dibandingkan

dengan berkas cahaya yang datang dengan sudut datang yang lebih kecil.

Meskipun lintasan yang ditempuh mempunyai jarak yang berlainan maka berkas-berkas

cahaya yang merambat pada jenis serat optik ini akan mencapai output dalam waktu yang relatif sama

sehingga pulsa dioutput hanya mengalami pelebaran pulsa (dispersi) yang lebih kecil bila

dibandingkan dengan pelebaran pulsa output yang terjadi pada serat optik jenis multi mode step

indeks.

9

Page 10: Transmisi SKO

2.6. Komponen Sistem Komunikasi Serat Optik

Elemen kunci dari sistem komunikasi optik adalah transmitter optik, kabel optik dan receiver

optik. Komponen sistem komunikasi serat dibutuhkan pada sisi pemancar (transmitter) dan penerima

(receiver). Komponen penting dalam sistem komunikasi serat optik yaitu sumber optik, detektor

optik, konektor dan penyambungan serat optik

Blok Diagram Sistem Komunikasi Serat Optik :

2.6.1. Transmitter (Pengirim)

2.6.1.1. Rangkaian elektrik

Berfungsi untuk mengkonversi dari sinyal digital menjadi sinyal analog, selanjutnya data

tersebut disisipkan ke dalam sinyal gelombang optik yang telah termodulasi

2.6.1.2. Sumber Optik

10

Page 11: Transmisi SKO

Sumber optik merupakan komponen dalam sistem komunikasi serat optik yang mengubah

sinyal listrik menjadi sinyal cahaya. Ada dua jenis sumber optik yang sering digunakan, yakni LED

(Light Emiting Diode) dan LASER (Light Amplication by Stimulated Emission of Radition). LED

memiliki keluaran daya yang lebih sedikit, kecepatan switching yang lebih lambat, dan lebar spektrum

yang lebih besar. Namun demikian LED dipergunakan secara luas untuk aplikasi jarak pendek dan

menengah yang menggunakan serat kaca dan plastik karena lebih sederhana, murah, handal, dan tidak

terlalu bergantung pada temperatur.

LASER menghasilkan cahaya dengan panjang gelombang tetap yang dapat berada di dalam

wilayah tampak, yaitu sekitar 635 nm . Cahaya tersebut memiliki bandwith yang sangat sempit,

umumnya hanya memiliki lebar beberapa nanometer. Hal ini memastikan bahwa dispersi kromatik

dapat dipertahankan pada nilai yang kecil dan kondisi ini memungkinkan terjadinya kecepatan

transmisi data yang tinggi. LASER dapat menghasilkan cahaya dengan intensitas tinggi sehingga

sesuai untuk digunakan pada sistem telekomunikasi optik jarak jauh.

2.6.2. Receiver (Penerima)

2.6.2.1. Detektor Optik

Detektor optik berfungsi fungsi dari bagian penerima dalam sistem komunikasi optik. Sebuah

detektor optik atau photodetector adalah kebalikan dari apa yang dikerjakan oleh bagian pengirim,

yaitu sumber optik. Detektor optik dapat menghasilkan gelombang sesuai aslinya dengan

meminimalisasi losses yang timbul selama perambatan sehingga dapat juga menghasilkan sinyal

elektrik yang maksimum dengan daya optik yang kecil.

Ada dua tipe detektor optik yang sering digunakan yaitu detektor optik PIN (Positive Intrinsic

Negative) Photodiode dan detektor optik APD (Avalanche Photodiode). Di dalam PIN diode, serat

optik ditempatkan sedemikian sehingga cahaya yang diterima jatuh pada suatu lapisan intrinsik dari

material semikonduktor yang diletakkan antara lapisan tipe-n dan tipe p. Detektor APD (Avalanche

Photodiode) mempunyai konstruksi yang mirip dan beroperasi dengan cara yang sama dengan diode

PIN. Akan tetapi tidak memerlukan penguat efek medan di dalam modul penerima. Detektor optik

terdiri dari bahan semikonduktor GaAS (Gallium Arsenide), serat silica quartz, SiO2dan silika (Si)

receiver.

2.6.2.2. Rangkaian elektrik

Berfungsi untuk mengkonversi cahaya pembawa informasi informasi yang dibawa dengan

melakukan regenerasi timing, regenerasi pulse serta konversi sinyal elektrik ke sinyal digital dan

sebaliknya dalam interface V.28.

11

Page 12: Transmisi SKO

2.6.3. Konektor dan Piranti Pendukung Serat Optik

2.6.3.1. Jenis-jenis Kabel

Desain kabel fiber optik cukup banyak tersedia untuk berbagai keperluan. Dua desain kabel

yang paling umum digunakan adalah:

a. Loose tube cable

Kabel jenis ini umumnya dirancang dalam bentuk modular, di mana satu buah kabel terdapat

12 buah core fiber bahkan bisa mencapai lebih dari 200 core. Setiap core dilapisi oleh lapisan plastik

yang diberi warna-warna berbeda. Pemberian warna tersebut berfungsi sebagai penanda core-core di

dalamnya agar mudah dikenali dan diatur. Selain itu, lapisan plastik tersebut juga berfungsi sebagai

pelindung core fiber-nya. Yang menjadi ciri khas dari kabel ini adalah terdapatnya lapisan gel pada

setiap lapisan kabelnya. Gel ini bertujuan untuk menahan rembesan air ke dalam core

Gambar Penampang Kabel Optik Jenis Loose Tube

b. Tight-buffered cable

Kabel jenis ini tidak memiliki lapisan pelindung sebanyak kabel loose tube. Dalam desain

kabel ini, material penyangga seperti plastik, besi, baja, dan banyak lagi, secara fisik berhubungan

langsung dengan serat optiknya. Dengan kata lain, tidak banyak pernak-pernik pelindung yang

merepotkan penggunanya memasang. Desain kabel seperti ini sangat cocok untuk digunakan sebagai

“jumper cable” yang menghubungkan antara kabel outdoor dengan terminasi-terminasi di dalam

ruangan atau langsung ke perangkat jaringan penggunanya. Selain itu, kabel ini juga banyak

digunakan untuk cabling di dalam ruangan seperti menghubungkan antar perangkat jaringan,

menghubungkan antar ruangan pada satu gedung, dan lain sebagainya

12

Page 13: Transmisi SKO

Gambar Penampang Kabel Optik Jenis Slot

2.6.3.2. Konektor

Konektor adalah sebuah alat mekanik yang menjulang pada ujung sebuah fiber optik, sumber

cahaya, dan penerima sinyal. Hal itu juga mengijinkan untuk menggabungkan dengan alat yang

serupa. Pemancar (transmitter) mengirimkan informasi secara jelas dari fiber optik melalui sebuah

konektor. Konektor harus menyalakan dan mengumpulkan cahaya, mudah dipasang maupun

dilepaskan dari peralatan. Konektor juga berfungsi untuk menyambung atau memutuskan koneksi.

Ada beberapa jenis konektor yang sering digunakan dalam teknologi fiber optik 

Biconic: Salah satu konektor yang kali pertama muncul dalam komunikasi fiber optik. Saat

ini sangat jarang digunakan.

D4: Konektor ini hampir mirip dengan FC hanya berbeda ukurannya saja. Perbedaannya

sekitar 2 mm pada bagian ferrule-nya.

FC: Digunakan untuk kabel single mode dengan akurasi yang sangat tinggi dalam

menghubungkan kabel dengan transmitter maupun receiver. Konektor ini menggunakan

sistem drat ulir dengan posisi yang bisa diatur, sehingga ketika dipasangkan ke perangkat,

akurasinya tidak akan mudah berubah.

SC: Digunakan untuk kabel single mode dan bisa dicopot pasang. Konektor ini tidak terlalu

mahal, simpel, dan dapat diatur secara manual akurasinya dengan perangkat.

SMA: Konektor ini merupakan pendahulu dari konektor ST yang sama-sama  menggunakan

penutup dan pelindung. Namun seiring dengan berkembangnya ST konektor, maka konektor

ini sudah tidak berkembang lagi penggunaannya.

ST: Bentuknya seperti bayonet berkunci hampir mirip dengan konektor BNC. Sangat umum

digunakan baik untuk multi mode maupun single mode kabel. Sangat mudah digunakan baik

dipasang maupun dicabut.

13

Page 14: Transmisi SKO

2.6.3.3. OTDR (Optical Time Domain Reflectometer)

Alat ini berfungsi untuk mengetahui pada jarak berapa dari sebuah sistem jaringan fiber optik

darat yang mengalami putus kabel optik, untuk pemeriksaan menggunakan OTDR ini dilakukan di

beberapa Manhole yang terletak dipinggir jalan yang menjadi jalur fiber optik darat. Sedangkan alat

monitoring fiber optik yang membentang dilaut berupa NMS (Network Management System) disebut

X-Terminal berupa Personal Computer yang terhubung ke Router dan sistem STM (Syncronous

Transfer Mode) pada perangkat fiber optik sehingga pemutusan kabel fiber optik di laut bisa dipantau,

sedangkan untuk perbaikan putusnya kabel fiber optik laut menggunakan robot.

2.6.3.4. Modem (Modulasi/Demodulasi)

Piranti yang berfungsi sebagai Modem adalah Modem ZAT-16 berfungsi sebagai multiplexer

untuk data sampai 16 kanal dengan menggunakan interface RS-232-C  V.24 / V.28 pada inputnya dan

sepasang fiber optik pada ouputnya. Penggunaan modem  ZAT  16 ini akan mampu menghasilkan

menghasilkan jangkauan transmisi hingga 16 km dan dengan menggunakan protokol asinkronisasi

14

Page 15: Transmisi SKO

mampu mengirimkan data dengan kecepatan transmisi dar 300 bps sampai 24kbps. Jika menggunakan

protokol sinkronisasi akan mampu menghasilkan data dengan kecepatan transmisi dari 300 bps

sampai dengan 57600 bps. Kemampuan ini telah direkomendasi oleh CCITT (Commite Consultatif

Telegraphique et Telephonique).

2.7. Kelebihan dan Kelemaha Serat Optik

2.7.1. Kelebihan Serat Optik

Tidak terpengaruh oleh medan elektris dan medan magnetis. Fiber optik terbuat dari kaca

atau plastik yang merupakan isolator, berarti bebas dari interferensi medan magnet, frekuensi

radio dan gangguan listrik.

Isyarat dalam kabel terjamin keamanannya dan tidak dapat disadap

Terbuat dari kaca atau plastik sehingga tidak dapat dialiri arus listrik

(terhindar dari terjadinya hubungan pendek)

Substan sangat rendah, sehingga memperkecil jumlah sambungan dan jumlah pengulang.

Kualitas pengiriman data sangat baik dan dengan kecepatan sangat tinggi. Kemampuan fiber

optik dalam menyalurkan sinyal frekuensi tinggi, sangat cocok untuk pengiriman sinyal

digital pada sistem multipleks digital dengan kecepatan beberapa Mbit/s hingga Gbit/s.

Dapat digunakan untuk komunikai data, suara (audio) dan gambar (video).

Data dapat dikirimkan dalam jumlah yang besar .

Ukuran dan berat fiber optik kecil dan ringan. Diameter inti fiber optik berukuran micro

sehingga pemakaian ruangan lebih ekonomis.

Bandwidth-nya sangat lebar . Jarak terminal dapat sampai dengan 10 KM (multi mode) atau

40 KM (single mode) tanpa penguat (repeater). Frekuensi pembawa optik bekerja pada daerah

frekuensi yang tinggi yaitu sekitar 1013Hz sampai dengan 1016Hz, sehingga informasi yang

dibawa akan menjadi banyak.

Redaman sangat rendah dibandingkan dengan kabel yang terbuat dari tembaga, terutama

pada frekuensi yang mempunyai panjang gelombang sekitar 1300 nm yaitu 0,2 dB/km.

Tahan terhadap interferensi dan crosstalk

Tidak mengalami korosi

Sistem dapat diandalkan (20 – 30 tahun) dan mudah pemeliharaannya.

15

Page 16: Transmisi SKO

2.5.2.Kelemahan Serat Optik

Sulit membuat terminal pada kabel serat

Penyambungan serat harus menggunakan teknik dan ketelitian yang tinggi.

Akan ada kemungkinan kehilangan sinyal, pengiriman ke tujuan yang berbeda-beda

dapat mempengaruhi besarnya informasi yang dikirimkan,

Masih sulit untuk disatukan dan ketika telah mencapai titik akhir maka serat harus

diterima secara akurat untuk menghasilkan transmisi yang jernih

Komponen serat optik masih sangat mahal

16

Page 17: Transmisi SKO

BAB IIIPEMBAHASAN

3.1. Fenomena Fisis yang Mendasari Transmisi Cahaya dalam Serat Optik

Pada kabel serat optis cahaya mengalami peristiwa pemantulan dan pembiasan. Setiap cahaya

yang datang pada suatu medium ke medium yang lain, cahaya tersebut akan diteruskan kedalam

medium berikutnya dan juga pada medium berikutnya tersebut cahaya dapat pula dibelokkan

tergantung pada kerapatan optik medium.

Pada serat kabel optis yang mempunyai inti (core) memiliki indeks bias (n1)yang lebih besar

dari cladding ( n2). Sinar yang dipandu oleh  serat optis harus dimasukkan  kedalam core melalui

ujungnya. Sinar datang tersebut diusahakan tegak lurus terhadap penampang core serat optis sehingga

sinar datang dari core ke cladding dengan sudut datang yang lebih besar dari sudut kritisnya, yang

mana sinar tersebut akan menghasilkan pemantulan sempurna pada bidang batas core-cladding. Hal

tersebut memungkinkan berkas tersebut berpropagasi sepanjang kabel optic tanpa mengalami

pembiasan atau pemantulan.

Sinar pantul yang berjalan menyeberangi core akan menuju ke cladding yang ada

diseberangnya dengan sudut datang yang relative sama dengan sudut datang yang pertama yang mana

besar sudutnya lebih besar dari sudut kritis. Akibatnya sinar tersebut dipantulkan  kembali kedalam

core menuju ke cladding yang ada diseberangnya. Sinar tersebut akan berpropagasi melalui fiber

dengan memantul pada bagian atas dan bawah permukaan dari interface (antara core dengan cladding)

dipantulkan lagi demikian seterusnya sehingga sinar tersebut praktis tidak pernah ada yang dibiaskan

keluar dari sera optis.

Sudut datang dari berkas sinar yang berikutnya harus lebih kecil dari kritis sehingga tidak

dipantulkan (direfleksikan). Berkas sinar  ini akan dibiaskan dn menembus melalui permukaan yang

dibentuk antara core dengan cladding.sinar ini diabsorb oleh coating dan tidak akan memberikan

kontribusi energi di dalam kabel. Dapat dikatakan bahwa semua cahaya atau sinar yang dimasukkan

kedalam serat optis tersebut dari ujung yang satu ke ujung yang satu akan dikeluarkan lagi pada ujung

yang lain tanpa ada yang bocor.

Untuk membawa sebanyak mungkin energi melalui serat, sangat penting membundel berkas

cahaya pada sumber cahaya. Cahaya dapat berpropagasi dengan jalan yang berbeda melalui serat atau

fiber seperti yang telah dijelaskan di atas. Cahaya tersebut  memiliki berkas jalan yang berbeda.

Perbedaan jalan tersebut dinamakan mode dari kabel serat optik. Ketebalan dari core menentukan

jumlah dari mode serat optik.

3.2. Konsep Dasar Sistem Transmisi Serat Optik

17

Page 18: Transmisi SKO

Prinsip dasar dari sistem komunikasi serat optik adalah pengiriman sinyal informasi dalam

bentuk sinyal cahaya. Pemancar, kabel serat optik dan penerima merupakan komponen dasar yang

digunakan dalam sistem komunikasi serat optik. Pemancar berfungsi mengubah sinyal listrik menjadi

sinyal optik, kabel serat optik berfungsi sebagai media transmisi dan penerima berfungsi mengubah

sinyal optik yang diterima menjadi sinyal listrik kembali. Proses pengiriman informasi yang melalui

serat optik menggunakan prinsip pemantulan sinyal optik yang berupa cahaya dengan panjang

gelombang tertentu. Secara umum, konfigurasi sistem serat optik ditunjukkan seperti pada gambar:

Gambar Konfigurasi Sistem Transmisi Serat Optik

3.2.1. Komponen – Komponen yang Diperlukan dalam Transmisi

Optical Transmitter

Light Emitting Diode (LED), Laser Diode (LD), Injection Laser (IL), laser.

Optical Receiver

APD (Avalanche Photo Diode), PIN-diode (P intrinsic N Diode).

Fiber Optik Cable

Step atau Graded Index, Single atau Multi mode Glass, Plastic Clad Silica, plastik.

Connector

SC, DIN, ST (Straight Tail), SMA, FOC (Fibre Optik Connector), Bionic .

Sambungan

Mekanik, Thermal, perekat

Accecories

T connector, star connector, through connector, copling

Coupler and Branches

Alat untuk mencabangkan cahaya ke dalam dua jalur atau lebih (wavelength multiplexer)

Repeater

18

Page 19: Transmisi SKO

Terdiri atas optical receiver, elektronik, dan opticel transmitter

Optical Amplifier

Gain 20-30 dB

3.3. Karakteristik Transmisi Serat Optik

3.3.1. Numerical Aperture (NA)

Numerical Aperture merupakan parameter yang merepresentasikan sudut penerimaan

maksimum dimana berkas cahaya masih bisa diterima dan merambat didalam inti Serat. Sudut

penerimaan ini dapat beraneka macam tergantung kepada karakteristik indeks bias inti dan selubung

Serat Optik. Ilustrasi numerical aperture dapat dilihat pada gambar :

Gambar Numerical Aperture

Jika sudut datang berkas cahaya lebih besar dari NA atau sudut kritis maka berkas tidak

akan dipantulkan kembali ke dalam Serat melainkan akan menembus cladding dan akan keluar dari

Serat. Semakin besar NA maka semakin banyak jumlah cahaya yang diterima oleh Serat. Akan tetapi

sebanding dengan kenaikan NA menyebabkan lebar pita berkurang, dan rugi penyebaran serta

penyerapan akan bertambah. Oleh karena itu, nilai NA besar hanya baik untuk aplikasi jarak-pendek

dengan kecepatan rendah. Rumus dari Numerical Aperture adalah :

Dimana :  n1 = Indeks Bias Core

  n2  = Indeks Bias Cladding

3.3.2. Redaman

Redaman (atenuasi) serat optik merupakan karakteristik penting yang harus diperhatikan

mengingat kaitannya dalam menentukan jarak pengulang (repeater), jenis pemancar dan penerima

optik yang harus digunakan. Redaman sinyal cahaya yang merambat di sepanjang serat merupakan

pertimbangan penting dalam desain sebuah sistem komunikasi optik, karena menentukan peran utama

dalam menentukan jarak transmisi maksimum antara pemancardan penerima.

Ketika sinar melewati media fiber akan mengalami penurunan daya akibat redaman, pembiasan

dan efek lainnya. Semakin besar atenuasi berarti semakin sedikit cahaya yang dapat mencapai

19

Page 20: Transmisi SKO

detektor dan dengan demikian semakin pendek kemungkinan jarak span antar pengulang. Faktor-

faktor yang menimbulkan terjadinya redaman pada transmisi fiber optik antara lain :

3.3.2.1. Absorbtion (Penyerapan)

Faktor penyerapan terjadi karena dua kemungkinan yaitu penyerapan dari luar dan penyerapan

dari dalam. Untuk penyerapan dari luar terjadi karena impunty dalam fiber seperti : besi, cobalt, ion

OH, dan sebagainya. Sedangkan penyerapan dari dalam disebabkan bahan pembuat fiber itu sendiri.

3.3.2.2. Scattering (Hamburan)

Hamburan umumnya terjadi karena tidak homogennya struktur fiber optik, kerapatan (density)

yang tidak merata dan yang terakhir adalah komposisi yang tidak fluktuasi.

3.3.2.3. Bending (Pembengkokan)

Ada dua jenis bending(pembengkokan) yaitu macrobending dan microbending. Macrobending

adalah pembengkokan serat optik dengan radius yang panjang bila dibandingkan dengan radius serat

optik. Redaman ini dapat diketahui dengan menganalisis distribusi modal pada serat optik.

Microbending adalah pembengkokan-pembengkokan kecil pada serat optik akibat ketidakseragaman

dalam pembentukan serat atau akibat adanya tekanan yang tidak seragam pada saat pengkabelan.

Salah satu cara untuk menguranginya adalah dengan menggunakan jacket yang tahan terhadap

tekanan. Redaman (α) sinyal atau rugi-rugi serat optik didefenisikan sebagai perbandingan antara

daya output optik (Pout) terhadap daya input optik (Pin) sepanjang serat L, dimana dapat ditunjukkan

pada Persamaan :

Dimana :

L = Panjang serat optik (km)

Pin = Daya input optik (Watt)

Pout = Daya output optik (Watt)

α = Redaman

Menurut rekomendasi ITU-T, kabel serat optik harus mempunyai koefisien redaman 0.5

dB/km untuk panjang gelombang 1310 nm dan 0.4 dB/km untuk panjang gelombang 1550 nm. Tapi

besarnya koefisien ini bukan merupakan nilai yang mutlak, karena harus mempertimbangkan proses

pabrikasi, desain komposisi fiber, dan desain kabel.

Untuk itu terdapat range redaman yang masih diijinkan yaitu 0.3- 0.4 dB/km untuk panjang

gelombang 1310 nm dan 0.17- 0.25 dB/km untuk panjang gelombang 1550nm. Selain itu, koefisien

20

Page 21: Transmisi SKO

redaman mungkin juga dipengaruhi spektrum panjang gelombang yang diperoleh dari hasil

pengukuran pada panjang gelombang yang berbeda

Gambar Spektrum Fiber Optik

3.3.3. Dispersi

Dispersi adalah pelebaran pulsa yang terjadi ketika sinyal merambat melalui sepanjang serat

optik yang disebabkan oleh keterbatasan material dan efek linear seperti polarisasi, material dan

lainnya. Faktor dispersi ini akan mempengaruhi kualitas sinyal yang akan ditransmisikan dalam

jaringan. Dispersi akan menyebabkan pulsa-pulsa cahaya memuai dan menjadi lebih lebar, sehingga

pada akhirnya mengakibatkan pulsa-pulsa tersebut saling tumpang tindih dengan satu sama lain.

Jenis dispersi pada serat optik yang disebabkan oleh mekanisme yang berbeda, yaitu :

3.3.3.1. Dispersi Intermodal

Cahaya dari sumber masuk ke dalam serat optik multimodedirambatkan dalam beberapa

mode. Setiap mode ada yang merambat sejajar sumbu inti dan ada pula yang merambat zigzag.

Dengan demikian jarak yang ditempuh oleh tiap mode akan berbeda-beda. Dispersi intermodal

disebut juga pelebaran pulsa. Pengaruh dispersi intermodal pada sinyal dapat dilihat pada Gambar

Gambar Pengaruh Dispersi Intermodal Pada Sinyal

3.3.3.2. Dispersi Kromatik

21

Page 22: Transmisi SKO

Dispersi material terjadi karena indeks bias bervariasi sebagai fungsi panjang gelombang

optik. Salah satu dispersi yang paling dominan dalam jaringan optik adalah dispersi kromatik

Gambar Karakteristik Dispersi Pada Serat Single Mode

Akibat pengaruh dispersi kromatik maka digunakan DCF (Dispersion Compensating Fiber)

sebagai pengkompensasi akumulasi dispersi. DCF merupakan serat optik dengan panjang tertentu

yang dibuat dari material yang memiliki koefisien dispersi kromatik yang khusus pada panjang

gelombang operasinya. Koefisien dispersinya kromatik ini bernilai negatif dan bernilai lebih besar per

unit panjangnya dibandingkan dengan koefisien dispersi dari serat optik yang digunakan sistem.

Dengan karakteristik ini, maka panjang DCF yang cukup pendek dapat mengkompensasi akumulasi

dispersi kromatik pada serat optik yang digunakan sistem.

3.3.3.3. Dispersi Bumbung Gelombang (Waveguide Dispersion)

Dispersi ini terjadi akibat dari karakteristik perambatan mode sebagai fungsi perbandingan

antara jari-jari inti serat dan panjang gelombang.

3.3.3.4. Dispersi Mode Polarisasi

Penyebab utamanya adalah ketidaksimetrisan bentuk serat optik akibat adanya tekanan saat

pengkabelan, ataupun saat instalasi. Dispersi mode polarisasi pun akan meningkat dengan

bertambahnya usia kabel optik

Gambar Dispersi Mode Polarisasi

3.4. Jaringan Transmisi Serat Optik

Ada tiga kategori aplikasi serat optik (berdasar panjang jalurnya), yaitu:

22

Page 23: Transmisi SKO

Local loop (loop pelanggan) dan LAN , termasuk sistem transmisi jarak pendek.

Trafik antar sentral, termasuk sistem transmisi jarak menengah.

Long haul (trafik antar-kota), termasuk transmisi jarak jauh.

Teknologi sistem transmisi serat optik ada 2 macam, yaitu:

Sistem modulasi intensitas

Sistem koheren

Jenis-jenis interkoneksi yg mungkin antara lain:

Point to point (titik ke titik, link/jalur)

Point to multipoint (broadcast)

Multipoint to multipoint (jaringan)

Gambar Konfigurasi serat optik (a) point to point (b) point to multipoint dan

(c) multipoint to multipoint

3.4.1. Penjamakan Optik (Optical Multiplexing)

3.4.1.1. WDM (Wavelength Division Multiplexing)

Gambar Transmisi WDM optik

3.4.1.2. FDM (Frequency Division Multiplexing)

Setiap kanal yg akan dijamak telah dlm bentuk digital. Ilustrasi digambarkan pada gambar

berikut:

23

Page 24: Transmisi SKO

Gambar FDM Optik

3.4.2. Pengulang (Repeater)

Ada 2 jenis pengulang, yaitu:

Pengulang regeneratif Pengulang optis

Gambar Blok diagram regenerator optik3.4.3. Trafik Antar-Sentral (Junction Routes)

Jaraknya kira-kira 10 – 20 km Biasanya tidak memerlukan pengulang Menggunakan serat mode tunggal Sumber cahaya: LD

3.4.4. Jalur Long HaulLebih jauh drpd junction routes, dapat berbentuk:

hubungan antar-kota jaringan backbone antar-negara

24

Page 25: Transmisi SKO

jalur internasional jalur internasional

Idealnya tanpa pengulang (dengan menggunakan serat yg mpy atenuasi 0,01 dB/km) dengan

jarak antar pengulang dapat diperpanjang dengan cara:

menaikkan level daya sumber optik (misalnya dgn menggunakan LD)

menggunakan penguat optik

menaikkan sensivitas penerima (detektor)

3.4.5. Loop Pelanggan dan LAN

Loop pelanggan adalah jarak terpendek dalam jaringan . FTTH (Fiber To The Home)

terbentuknya B-ISDN (Broadband Integrated services Digital Network) dan FTTC (Fiber To The

Curb) . LAN pada dasarnya mrpk interkoneksipoint to point dan interkoneksi broadcast tanpa

pensaklaran .

Jaringan serat optik merupakan suatu jaringan yang menjadikan serat optik sebagai media

penghantarnya. Jaringan serat optik terdiri dari berbagai elemen transmisi serat optik sehingga dapat

digunakan untuk aliran berbagai jenis informasi. Dalam jaringan serat optik, terdapat berbagai

topologi jaringan yg mungkin utk interkoneksi pelanggan antara lain:

1. Bintang (Star)

Pada topologi star, setiap terminal pada jaringa terhubung pada suatu titik utama yang disebut

sentral. Pada dasarnya,sentral ini merupakan coupler yang bisa aktif maupun pasif. Pada coupler aktif,

semua jalur routing pada jaringan dapat diatur oleh sentral. Pada coupler pasif, maka dibutuhkan

power splitter yang berfungsi untuk membagi sinyal optik masuk dan keluar dari setiap terminal yang

terhubung

2. Bus

Seperti topologi bus pada jaringankomunikasi dengan media lain seperti coaxial, topologi bus

pada media serat optik terdiri dari beberapa coupler yang terhubung dalam suatu saluran linear

25

Page 26: Transmisi SKO

dengan kabel serat optik sebagai medianya. Setiap coipler itu terhubung langsung dengan terminal-

terminal yang membutuhkannya.

Gambar topologi bus jaringanserat optik

Coupler pada topologi ini dapatberupa coupler aktif maupun pasif. Dibandingkan dengan

jenis topologi lainnya, terutama topologi star, topologi ini memiliki nilai rugi-rugi daya yang paling

besar.

3. Cincin (Ring)

Topologi ring memiliki beberapa keunggulan diantaranya adalah tingkat kehandalan yang

lebih baik dibandingkan dengan topologi lainnya. Dalam topologi ring, contoh ring SDHatau SONET,

dapat digunakn kabel dua arah sehingga keadaan jaringanlebih aman sehubungan dengan adanya

saluran cadangan. Topologi ini juga dapat menghemat penggunaan serat optik yang aktif, namun

dilain sisi junlah serat optik yang dibutuhkan lebih banyak.

3.5. Link Budget

3.5.1. Erbium Doped Fiber Amplifier (EDFA)

26

Page 27: Transmisi SKO

Pada sistem komunikasi optik, jarak transmisi akan terbatasi oleh adanya rugi-rugi transmisi

yang disebabkan oleh kehilangan daya karena faktor dispersi dan losses. Pada transmisi jarak jauh,

daya yang hilang akan terakumulasi dan menyebabkan sinyal semakin melemah pada sisi penerima.

Peranan penguat optik sangatlah penting untuk menguatkan kembali intensitas sinyal pada saat

ditransmisikan. Arsitektur EDFA secara umum dapat dilihat pada gambar

Gambar Arsitektur EDFA

Erbium Doped Fiber Amplifier (EDFA) merupakan penguat optik digunakan dalam

teknologi DWDM untuk penguat sinyal tunggal atau multipleks dan berfungsi sebagai penguat sinyal

pada sisi kirim (power amplifier), penguat sinyal pada saluran (in-line amplifier), dan penguat sinyal

pada sisi penerima (pre-amplifier). EDFA adalah optical amplifier yang bekerja pada panjang

gelombang 1550 nm.EDFA digunakan untuk pengembangan sistem komunikasi serat optik jarak jauh

pada kecepatan tinggi dengan menggunakan teknik Wavelength Division Multiplexing (WDM) atau

Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM).

Keunggulan yang dimiliki Erbium Doped Fiber Amplifier (EDFA) yaitu :

Faktor Penguatan(Gain) tinggi

Bandwidth lebar

NoiseFigure EDFA sangat kecil

Daya output yang besar

Kemudahan instalasi

3.5.2. Link Power Budget

Pertimbangan lain yang paling penting untuk sistem transmisi optik adalah link power budget.

Dengan mengurangkan seluruh redaman optik sistem daya yang dikirimkan oleh transmitter,

perencanaan sistem serat optik memastikan bahwa sistem mempunyai daya yang cukup untuk

mengemudikan receiver pada level yang diinginkan[10]. Link point- to point dan parameternya dapat

dilihat pada gambar :

27

Page 28: Transmisi SKO

Gambar Link Point To Point dan Parameter-Parameternya

3.5.2.1. Jarak Transmisi Maksimum dengan Penguat EDFA

Perhitungan jarak transmisi maksimum dengan penguat EDFA dapat dinyatakan dengan

Persamaan :

Dimana : PTX = Daya pemancar (dBm)

PRX = Sensitivitas penerima(dBm)

αs = Redaman penyambungan (dB)

αc = Redaman konektor (dB)

Lsistem = Jarak transmisi tanpa repeater (Km)

Lkabel = Panjang potongan kabel optic per roll (Km)

αf = Redaman fiber (dB/Km)

Ms = Margin sistem (dB)

3.5.2.2. Jumlah Splice

Jumlah splice(sambungan kabel) yangdiperlukan sepanjang link transmisi dapatdiperoleh

berdasarkan Persamaan:

dimana: Lsist = Panjang link transmisi

Lf = Panjang maksimum serat optik

28

Page 29: Transmisi SKO

3.5.2.3. Total Loss Daya Minimum

Loss daya minimum diakibatkan oleh fiber, konektor-konektor, dan sambungan-sambungan

(splices). Perhitungan total loss daya minimum dapat dinyatakan dengan Persamaan berikut:

Total loss fiber = Total panjang kabel x Loss kabel

Total loss konektor = Jumlah konektor x Losskonektor

Total loss splice = Jumlah splice x Loss splice

Total loss daya = Total loss fiber + Total loss konektor + Total loss splice

Keterangan : Total loss daya = Jumlah nilai rugi-rugi dalam satuan dB.

3.5.3. Rise Time Budget

Perhitungan rise time budget merupakan metode untuk menentukan keterbatasan akibat

pengaruh dispersi pada saluran transmisi. Rise timebudget dinyatakan dengan persamaan :

dimana: tsis = Rise time total sistem

tf = Dispersi total serat

tRX = Rise time detektor

tTX = Rise time sumber optik

L = Panjang link

D = Dispersi kromatik

29