12
2.1.1.3 Karakteristik Serat Optik a.
Numerical Aperture
NA
Numerical Aperture
merupakan parameter yang merepresentasikan sudut penerimaan maksimum dimana berkas cahaya masih bisa diterima dan merambat
di dalam inti serat. Sudut penerimaan ini dapat beraneka macam tergantung kepada karakteristik indeks bias inti dan selubung serat optik.
b. Redaman
Redaman
attenuation
adalah besaran pelemahan energi sinyal informasi dari
fiber optik yang dinyatakan dalam dB. Redaman serat optik merupakan
karakteristik penting yang harus diperhatikan mengingat kaitannya dalam
menentukan jarak pengulang, jenis pemancar dan penerima optik yang harus digunakan. Besarnya rugi-rugi daya dinyatakan oleh persamaan berikut.
� =
�
log
�
�
�
��� 2.3
dengan: L = Panjang serat optik km
P
in
=Daya yang masuk kedalam serat
P
out
=Daya yang keluar dari serat Redaman serat biasanya disebabkan oleh karena absorpsi, hamburan, dan
pembengkokan.
c. Dispersi
Dispersi adalah pelebaran pulsa yang terjadi ketika sinyal merambat sepanjang serat optik. Dispersi akan membatasi lebar pita
bandwidth
dari serat. Dispersi yang terjadi pada serat secara garis besar ada dua yaitu dispersi intermodal dan
dispersi intramodal.
Universitas Sumatera Utara
13
2.1.2 WDM
Wavelength Division Multiplexing
Teknologi WDM adalah teknologi pengiriman untuk menyalurkan berbagai
jenis trafik data, suara, dan video secara transparan, dengan menggunakan panjang gelombang yang berbeda-beda dalam suatu serat tunggal secara
bersamaan. Implementasi WDM dapat diterapkan baik pada jaringan jarak jauh maupun jarak dekat. WDM populer karena memungkinkan pengembangan
kapasitas jaringan tanpa menambah jumlah serat. Sistem WDM dibagi menjadi 2 segmen yaitu
Coarse Wavelength Division Multiplexing
CWDM dan Dense
Wavelength Division Multiplexing
DWDM Keduanya didasarkan pada konsep yang sama yaitu menggunakan beberapa
panjang gelombang cahaya pada sebuah serat optik, tetapi kedua teknologi tersebut berbeda pada jarak antar panjang gelombang, jumlah kanal, dan
kemampuan untuk memperkuat sinyal pada medium optik.
2.1.3 Teknologi DWDM
Dense Wavelength Division Multiplexing
DWDM merupakan suatu teknik transmisi yang memanfaatkan cahaya dengan panjang gelombang yang berbeda-
beda sebagai kanal-kanal informasi, sehingga setelah dilakukan proses pembundelan, seluruh panjang gelombang tersebut dapat ditransmisikan melalui
sebuah serat optik. Teknologi DWDM adalah teknologi dengan memanfaatkan sistem SDH
Synchoronous Digital Hierarchy
yang sudah ada dengan membundel sumber-sumber sinyal yang ada. Menurut definisinya, teknologi
DWDM dinyatakan sebagai suatu teknologi jaringan transportasi yang memiliki kemampuan untuk membawa sejumlah panjang gelombang 4, 8, 16, 32, dan
seterusnya dalam satu fiber tunggal. Artinya, apabila dalam satu fiber itu dipakai
Universitas Sumatera Utara
14 empat gelombang, maka kecepatan transmisinya menjadi 4x10 Gbs kecepatan
awal dengan menggunakan teknologi SDH.
Gambar 2.3 Skema Tata Letak Komponen pada DWDM
Pada teknologi DWDM terdapat beberapa komponen utama seperti pada Gambar 2.3 yang harus ada untuk mengoperasikan DWDM dan agar sesuai
dengan standar kanal ITU, sehingga teknologi ini dapat diaplikasikan pada beberapa jaringan optik seperti SONET dan yang lainnya. Komponen-
komponennya adalah sebagai berikut: 1.
Transmitter
yaitu komponen yang mengirimkan sinyal informasi dengan dimultipleksikan pada sistem DWDM. Sinyal dari
transmitter
ini akan dimultipleks oleh DWDM
Terminal Multiplexer
untuk dapat ditransmisikan. 2.
DWDM terminal multiplekser. Mengubah sinyal menjadi sinyal optik dan mengirimkan kembali sinyal tersebut menggunakan pita laser 1550 nm.
Terminal
Mux
juga terdiri dari multiplekser optik yang mengubah sinyal 1550 nm dan menempatkannya pada suatu serat mode tunggal.
3.
Intermediate optical terminal
amplifier. Komponen ini merupakan perangkat penguat jarak jauh yang menguatkan sinyal dengan banyak
panjang gelombang yang dikirim sampai sejauh 140 km atau lebih.
Universitas Sumatera Utara
15 4.
DWDM terminal
Demux
. Terminal ini mengubah sinyal dengan banyak panjang gelombang menjadi sinyal dengan hanya 1 panjang gelombang dan
mengeluarkannya ke dalam beberapa serat yang berbeda untuk masing- masing klien
untuk dideteksi. Teknologi terkini dari demultiplekser ini yaitu terdapat pengkopel dan pemisah panjang gelombang
couplers
berupa
Fiber Bragg Grating
. 5.
Receiver
yaitu komponen yang menerima sinyal informasi dari demultiplekser untuk dapat dipisah berdasarkan informasi aslinya.
2.1.4 Filter pada DWDM
Pada dasarnya, DWDM merupakan pemecahan dari masalah-masalah yang ditemukan pada WDM, di mana dari segi infrastruktur sendiri praktis hanya
terjadi penambahan peralatan pemancar dan penerima saja untuk masing-masing panjang gelombang yang dipergunakan. Inti perbaikan yang dimiliki oleh
teknologi DWDM terletak pada jenis filter, serat optik dan penguat amplifier. Jenis filter yang umum dipergunakan di dalam sistem DWDM ini antara lain
sebagai berikut.
1. Dichroic Interference Filters
DIF
2. Fiber Bragg Gratings
FBG
3. Array Waveguide Filters
AWG
4. Hybrid Fused Cascaded Fiber
FCF Mach-ZehnderM-Z
interferometers
.
Universitas Sumatera Utara
16 Jenis filter yang umum digunakan adalah
Arrayed Waveguide Gratings
AWG dan
Fiber Bragg Gratings
FBG. Pengenalan tentang sistem AWG sudah menjadi revolusi dari sistem telekomunikasi. AWG membuat blok - blok untuk
penanganan sistem yang rumit seperti peredam optik VOA ,
thermo-optic switch
, pengamat kanal DWDM,
dynamic gain equalizer
, dan lain - lain.
2.2 Perkembangan
F iber Bragg Grating
Dalam beberapa tahun terakhir, pertumbuhan minat dalam bidang serat optik telah meningkatkan pengadaan penelitian terhadap
fiber bragg grating
FBG, baik melalui percobaan maupun secara perhitungan angka. FBG adalah peralatan
optik yang berguna dalam sistem komunikasi serat optik [4], laser, dan juga sebagai sensor. Produk komersil yang menggunakan FBG juga telah tersedia sejak
tahun 1995. Kemungkinan potensi-potensi lain dari aplikasi
Bragg Grating
kisi Bragg sekarang juga sedang dipelajari dan dikembangkan [5].
FBG terbentuk dari susunan indeks bias periodik yang beragam di sepanjang arah propagasi yang terjadi dalam inti serat. Pada awalnya pembentukan FBG ini
hanyalah salah satu gejala dalam fotosensitivitas. Gejala ini kemudian diamati. Dalam proses pengamatan gejala diteliti fungsi baru yang dapat diperoleh yakni
filter pemantulan panjang gelombang. Perubahan indeks bias ini kemudian dibuat permanen dengan proses pabrikasi. Proses pabrikasinya bisa dilakukan dengan
meradiasikan inti serat optik dengan sinar ultraviolet. Proses radiasi ini mempengaruhi perubahan indeks bias di sepanjang inti serat.
Coupled-mode Theory
teori mode-tergandeng paling luas digunakan untuk menganalisis propagasi cahaya di dalam sebuah medium yang panjang
Universitas Sumatera Utara
17 gelombangnya tergandengterkopling lemah. Persamaan mode-tergandeng yang
menggambarkan bagaimana propagasi cahaya dalam kisi berlangsung dapat diperoleh dengan menggunakan teori mode-tergandeng. Belum ada penyelesaian
bersifat analitik untuk persamaan-persamaan mode-tergandeng ini. Sejauh ini, metode yang digunakan untuk penyelesaikan persamaan-persamaan ini adalah
metode numerik. Metode transfer matriks T-Matrix dan integrasi langsung telah digunakan untuk menghitung persamaan mode-tergandeng.
Pengendalian, pengombinasian, dan perutean adalah tiga kegunaan utama FBG dalam komunikasi optik. Dalam kegunaannya mengendalikan cahaya pada
penguat sinyal optik, FBG menyaring semua panjang gelombang, kecuali satu panjang gelombang khusus ±1550nm dari sumber laser, yang digunakan untuk
menyuplai daya optik ke dalam penguat. Sebagai pengombinasi cahaya, FBG dapat digunakan untuk menyatukan
beberapa panjang gelombang berbeda ke dalam suatu serat optik tunggal [6]. Kemampuan FBG dalam mengombinasi cahaya membuatnya dapat digunakan
dalam sistem WDM. Panjang gelombang yang berbeda-beda dapat ditambahkan dalam suatu sistem WDM dengan menggunakan fitur perutean FBG.
Kisi Bragg yang seragam sendirinya tidak dapat memenuhi kebutuhan beberapa aplikasi tertentu. Tipe-tipe kisi yang baru telah dimanufaktur dan
dipelajari oleh para peneliti. Contohnya antara lain
chirped Bragg grating, apodized Bragg grating, phase shifted Bragg grating,
dan
sampled Bragg grating
.
Universitas Sumatera Utara
18
2.3 Aplikasi FBG pada Sistem WDM
Kategori