Analisis Kinerja Penguat Optik Raman Pada Sistem Komunikasi Serat Optik Di PT. Telkom, Tbk

TUGAS AKHIR ANALISIS KINERJA PENGUAT OPTIK RAMAN PADA SISTEM KOMUNIKASI SERAT OPTIK DI PT. TELKOM, Tbk
Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Oleh :
BLUCER LUNDU SIHOMBING NIM : 090422042
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2012

LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR
ANALISIS KINERJA PENGUAT OPTIK RAMAN PADA SISTEM KOMUNIKASI SERAT OPTIK DI PT. TELKOM, Tbk
Disusun Oleh : BLUCER LUNDU SIHOMBING
090422042
DISETUJUI DAN DISYAHKAN OLEH :
PEMBIMBING TUGAS AKHIR
Maksum Pinem, ST. MT
NIP. 196810042000121001
DIKETAHUI OLEH : KETUA DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK USU
Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si NIP. 195405311986011002
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2012

LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR
ANALISIS KINERJA PENGUAT OPTIK RAMAN PADA SISTEM KOMUNIKASI SERAT OPTIK DI PT. TELKOM, Tbk

Oleh :
BLUCER LUNDU SIHOMBING 090422042
Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO PPSE FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

Sidang pada Tanggal 17 Bulan Desember Tahun 2011 di depan penguji :

1. Ketua Penguji

: Maksum Pinem, ST.MT

2. Anggota Penguji : Ali Hanafiah Rambe, ST.MT

3. Anggota Penguji : Ir. M. Zulfin, MT

4. Anggota Penguji : Rahmad Fauzi, ST.MT

Disetujui Oleh : Pembimbing Tugas Akhir

Maksum Pinem, ST.MT NIP. 196810042000121001

Diketahui Oleh : Ketua Departemen Teknik Elektro
Fakultas Teknik USU

Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si NIP. 195405311986011002

ABSTRAK
Kinerja sistem komunikasi serat optik sangat dipengaruhi oleh faktor rugi rugi redaman (attenuation). Redaman pada sistem komunikasi serat optik merupakan masalah yang harus diatasi karena dapat menurunkan level daya kirim sinyal. Hal ini akan menyebabkan jarak jangkau pentransmisian yang dikirim akan menurun. Pemasangan repeater atau amplifier pada saluran transmisi merupakan solusi untuk perbaikan level daya kirim sinyal sehingga jarak transmisi sinyal dapat diperpanjang. Salah satu contoh penguat optik yang digunakan adalah tipe penguat Raman. Adapun parameter yang dibahas dari kinerja penguat optik Raman adalah redaman, level margin, optical power budget dari perangkat tersebut. Sedangkan untuk perhitungannya menggunakan metode link power budget.
Dari hasil pembahasan Tugas Akhir ini, diperoleh bahwa nilai redaman dan equipment power budget pada penguat optik Raman untuk link Bireun - Sigli yaitu sebesar 28 dB dan untuk link Sigli - Banda Aceh sebesar 32.78 dB. Sedangkan untuk nilai level margin link Bireun - Sigli yaitu sebesar 3.6 dB dan untuk link Sigli - Banda Aceh sebesar -0.3 dB. Untuk nilai optical power budget link Bireun Sigli sebesar 24.4 dB dan untuk link Sigli - B. Aceh sebesar 32.4 dB. Untuk masing - masing sublink membutuhkan 2 konektor dan jumlah sambungan tiap link yaitu sebanyak 40 sambungan dan 39 sambungan. Untuk perhitungan jarak transmisi maksimum dengan penggunaan repeater hanya diperlukan 1 penguat saja yang berada di Sigli adalah 131.8 km dengan jarak tempuh sejauh 117.1 km menuju kota Banda Aceh.

KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis mampu untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik. Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan pada Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Adapun Tugas Akhir ini berjudul “Analisis Kinerja Penguat Optik Raman Pada Sistem Komunikasi Serat Optik Di PT. Telkom, Tbk”. Penulis persembahkan kepada yang teristimewa Ayahanda M. Sihombing dan Ibunda J. Hutapea yang telah membesarkan, mendidik serta banyak memberi dukungan, semangat, dan doa kepada penulis. Kepada adik-adik yang penulis sayangi yaitu Lenni Sihombing, Fitri Yanti Sihombing, dan Daniel Sihombing yang selalu memberikan doa dan motivasi kepada penulis serta teman - teman semuanya yang senantiasa mendoakan, mendukung, dan memberi semangat kepada penulis.
Selama penulisan Tugas Akhir ini hingga menyelesaikannya, penulis banyak mendapat bantuan dan dukungan serta masukan dari banyak pihak. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

2. Bapak Ir. Rahmad Fauzi, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro Universitas Sumatera Utara.

3. Bapak Maksum Pinem, ST. MT selaku dosen pembimbing Tugas Akhir yang selalu dengan ikhlas dan penuh kesabaran memberikan bimbingan, pengarahan, masukan serta semangat dalam penulisan Tugas Akhir ini.
4. Bapak Ir. Edy Warman selaku Dosen Wali selama penulis mengikuti perkuliahan.
5. Bapak Sofyan selaku Asisten Manajer SKSO Divisi Arnet Sumbagut Medan. 6. Bapak Sijabat, Bapak Supriady, Bapak Maysalni dan Bapak Firman Nasution
selaku Staf SKSO Divisi Arnet Sumbagut Medan yang berkenan membimbing penulis. 7. Seluruh staf karyawan PT. Telekomunikasi Indonesia Tbk, Kantor Divisi Infratel Network Regional Sumatera Bagian Utara. 8. Seluruh staf karyawan di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, terutama Bapak Martin, Bapak Ponijan, Ibu Ummi, Ibu Ani, Ibu Ester, Bapak Divo dan Bapak Amri yang telah memberikan banyak bantuan kepada penulis selama penulis kuliah juga selama proses pendaftaran seminar dan sidang Tugas Akhir. 9. Sahabat terbaik penulis saudara Lijanri Baginda Sitanggang,Willy Sitanggang, Feriz, Ornal Putra Purba, Roland Sihombing, Monica Saragih, Natalya Simanjuntak, Neronzie Julardi terima kasih untuk dukungan dan semangatnya selalu. 10. Teman seperjuangan angkatan 2009 dan 2010 Teknik Elektro, khususnya konsentrasi Teknik Telekomunikasi yang memberikan masukkan dan semangat kepada penulis yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu.

Berbagai usaha telah penulis lakukan demi selesainya Tugas Akhir ini dengan baik, tetapi penulis masih menyadari akan kekurangan dan keterbatasan penulis. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik dengan tujuan menyempurnakan dan mengembangkan kajian dalam bidang Tugas Akhir ini.
Akhir kata penulis berharap agar Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan penulis.
Medan, Oktober 2012 Penulis,
Blucer Lundu Sihombing NIM: 090422042

DAFTAR ISI
Halaman ABSTRAK..............................................................................................................i Kata Pengantar....................................................................................................ii Daftar Isi ...............................................................................................................v Daftar Gambar.................................................................................................viii Daftar Tabel..........................................................................................................ix Daftar Lampiran .................................................................................................x
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ...........................................................................1 1.2 Rumusan Masalah........................................................................3 1.3 Tujuan Penulisan.........................................................................3 1.4 Batasan Masalah.........................................................................3 1.5 Metode Penulisan........................................................................4 1.6 Sistematika Penulisan ....... ..........................................................4
BAB II SISTEM KOMUNIKASI SERAT OPTIK
2.1 Umum..........................................................................................6 2.2 Struktur Dasar Kabel Serat Optik .............................................7 2.3 Jenis - Jenis Serat Optik..............................................................8 2.4 Konsep Dasar Sistem Transmisi Serat Optik.............................10 2.5 Keuntungan dan Kerugian Serat Optik......................................11
2.5.1 Parameter Serat Optik......................................................12 2.6 Redaman Serat Optik................................................................16

2.6.1 Faktor Intrinsik................................................................17 2.6.2 Faktor Ekstrinsik .............................................................18 2.7 Sumber Optik.............................................................................19 2.7.1 Konektor..........................................................................20 2.8 Link Power Budget....................................................................22 2.8.1 Jarak Transmisi Maksimum dengan Penguat Raman........23 2.8.2 Jumlah Sambungan............................................................24

BAB III RAMAN AMPLIFIER PADA JARINGAN SISTEM DWDM
3.1 Umum.......................................................................................25 3.2 Penguat Optik Raman................................................................27
3.2.1 Dense Wavelength Division Multiplexing........................35 3.2.2 Prinsip Kerja Dense Wavelength Division Multiplexing...36 3.2.3 Komponen DWDM...........................................................41 3.3 Channel Spacing ( Spasi Kanal)................................................43 3.4 Laser Safety..............................................................................45 3.5 Mekanisme Pengaman Optikal..................................................45 3.5.1 Prosedur Automatic Power Shutdown.............................46
BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN 4.1 Umum ......................................................................................48 4.1.1 Topologi Jaringan Serat Optik.........................................50 4.2 Data Pengukuran Sistem..........................................................52 4.3 Link Power Budget...................................................................52 4.3.1 Analisis Perhitungan Redaman.......................................52

4.3.2 Jumlah Sambungan (Splice) dan Konektor.......................55 4.3.3 Analisis Perhitungan Power Budget.................................56 4.4 Analisis Perhitungan Jarak Transmisi Maksimum Sistem........57
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan.............................................................................59 5.2 Saran.......................................................................................60
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................61 LAMPIRAN .......................................................................................................63

DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1 Struktur Dasar Kabel serat Optik.........................................................7 Gambar 2.2 Perambatan Gelombang pada Single-mode Fibers..............................9 Gambar 2.3 Perambatan Gelombang pada Multi-mode Fibers...............................9 Gambar 2.4 Konfigurasi Sistem Transmisi Serat Optik........................................11 Gambar 2.5 Numerical Aperture............................................................................14 Gambar 2.6 Berbagai tipe connector.....................................................................21 Gambar 3.1 Arsitektur Sistem Kerja Penguat Optik Raman.................................29 Gambar 3.2 Pengiriman bit-bit pada fenomena SRS............................................30 Gambar 3.3 Level Pengiriman Kenaikan Sinyal Oleh Penguat Optik Raman.......31 Gambar 3.4 Spektrum Kenaikan Sinyal Oleh Penguat Optik Raman....................32 Gambar 3.5 Sistem Penguatan Sinyal Secara Optik Oleh Raman.........................34 Gambar 3.6 Konsep Sistem Kerja DWDM Dengan Penguat Optik Raman..........39 Gambar 3.7 Jarak Spasi Kanal...............................................................................44 Gambar 3.8 Typical C-band OSN 6800 DWDM Link Tanpa Fiber Break............46 Gambar 4.2 Peta Ring 1B Medan - Banda Aceh...................................................49 Gambar 4.2 Topologi Jaringan Serat Optik DWDM Link Medan - Banda Aceh...50

DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 3.1 Rentang Band serat optik.......................................................................43 Tabel 4.1 Jarak Lokasi Jaringan Serat Optik Link Medan - Banda Aceh..............51 Tabel 4.2 Data hasil pengukuran link Medan - Banda Aceh.................................52 Tabel 4.3 Spesifikasi kabel darat (Onshore) .............................................................53 Tabel 4.3 Jumlah Sambungan Serat Optik DWDM Medan – Banda Aceh..........50

ABSTRAK
Kinerja sistem komunikasi serat optik sangat dipengaruhi oleh faktor rugi rugi redaman (attenuation). Redaman pada sistem komunikasi serat optik merupakan masalah yang harus diatasi karena dapat menurunkan level daya kirim sinyal. Hal ini akan menyebabkan jarak jangkau pentransmisian yang dikirim akan menurun. Pemasangan repeater atau amplifier pada saluran transmisi merupakan solusi untuk perbaikan level daya kirim sinyal sehingga jarak transmisi sinyal dapat diperpanjang. Salah satu contoh penguat optik yang digunakan adalah tipe penguat Raman. Adapun parameter yang dibahas dari kinerja penguat optik Raman adalah redaman, level margin, optical power budget dari perangkat tersebut. Sedangkan untuk perhitungannya menggunakan metode link power budget.
Dari hasil pembahasan Tugas Akhir ini, diperoleh bahwa nilai redaman dan equipment power budget pada penguat optik Raman untuk link Bireun - Sigli yaitu sebesar 28 dB dan untuk link Sigli - Banda Aceh sebesar 32.78 dB. Sedangkan untuk nilai level margin link Bireun - Sigli yaitu sebesar 3.6 dB dan untuk link Sigli - Banda Aceh sebesar -0.3 dB. Untuk nilai optical power budget link Bireun Sigli sebesar 24.4 dB dan untuk link Sigli - B. Aceh sebesar 32.4 dB. Untuk masing - masing sublink membutuhkan 2 konektor dan jumlah sambungan tiap link yaitu sebanyak 40 sambungan dan 39 sambungan. Untuk perhitungan jarak transmisi maksimum dengan penggunaan repeater hanya diperlukan 1 penguat saja yang berada di Sigli adalah 131.8 km dengan jarak tempuh sejauh 117.1 km menuju kota Banda Aceh.

BAB I

PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Telekomunikasi adalah salah satu bidang yang memiliki peranan penting pada abad ini. Dengan adanya telekomunikasi, orang bisa saling bertukar informasi satu dengan yang lainnya. Seperti salah satu contoh yang nyata saat ini, yaitu dengan satu buah saluran telepon kita dapat mengirim atau menerima data suara (audio), data gambar (video) serta data komputer dalam waktu relatif singkat serta bersamaan. Sesuai dengan tuntutan pelayanan komunikasi yang cenderung meningkat dengan cepat, maka diperlukan juga media transmisi untuk melakukan komunikasi yang memadai (cepat) dan pada saat ini hanya jenis media transmisi kabel serat optik mampu melayani transfer data dengan kecepatan tinggi dalam waktu yang relative singkat serta bentuk fisik yang relatif kecil dan ringan.
Pada sistem komunikasi, media yang digunakan dikelompokkan kepada 2 jenis yaitu: ”guided” media berupa kabel sebagai penghantar dan ”unguided” media yang disebut juga dengan media tanpa kabel (wireless). Media kabel pada umumnya menggunakan bahan tembaga. Contohnya seperti kabel twin lead untuk transmisi seimbang (balance),”twisted pair” untuk jaringan komputer, coaxial untuk transmisi ke antena pemancar radio, dan lain sebagainya. Saat ini telah ditemukan jenis kabel yang terbuat dari bahan kaca dimana sangat baik digunakan untuk transmisi jarak jauh. Jenis kabel ini dinamakan dengan kabel serat optik. Seiring dengan peningkatan dan pengembangan penggunaan kabel serat optik sebagai media transmisi, maka sering juga terjadi faktor hilangnya informasi yang diakibatkan oleh rugi-rugi yang terjadi di sepanjang kabel serat optik, salah satu

dari rugi-rugi tersebut adalah rugi daya yang diakibatkan oleh redaman sepanjang kabel serat optik yang mengakibatkan perubahan daya dari pemancar hingga ke penerima.
Pada suatu sistem komunikasi jarak jauh, repeater adalah suatu bagian yang akan memperkuat dan memperbaiki sinyal yang sudah menurun karena jarak yang jauh. Dalam sistem komunikasi serat optik, repeater dapat berupa repeater elektronik atau dapat berupa repeater optik. Repeater elektronik ini mempunyai beberapa kelemahan karena sinyal pertama - tama mengalami konversi dari optik ke listrik, kemudian akan diperkuat secara elektronik dan sesudah itu akan dikonversi kembali dari listrik ke optik, akibatnya terjadi penurunan kualitas pada sinyal. Disamping itu akan sangat kompleks dan mahal untuk sistem yang high speed dan multiwavelength. Untuk mengatasi pelemahan dan pelebaran sinyal, dapat digunakan piranti pengulang elektronik (penguat) yang ditempatkan pada jarak tertentu. Prinsip kerja piranti ini adalah mengubah cahaya yang datang kedalam bentuk elektrik, kemudian sinyal tersebut akan diperkuat dayanya. Selanjutnya diubah kembali menjadi sinyal optik untuk ditransmisikan kembali. Dengan menggunakan penguat optik Raman, akan diperoleh pembangkitan sinyal dengan faktor penguatan yang lebih besar dan dapat membawa data dengan kecepatan bit yang lebih tinggi dibanding pengulang elektronik.
Pada Tugas Akhir ini, penulis mencoba menganalisis kinerja dari penguat optik dengan tipe Raman pada sistem komunikasi serat optik DWDM yang digunakan oleh PT. Telkom, Tbk.

1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka dapat dirumuskan
beberapa permasalahan yaitu:
1. Bagaimana prinsip kerja penguat optik dalam sistem komunikasi serat optik. 2. Bagaimana prinsip kerja penguat optik Raman. 3. Bagaimana prinsip kerja jaringan sistem DWDM. 4. Bagaimana karakteristik komponen pendukung penguat Raman. 5. Bagaimanakah performance sistem sebelum diberikan penguat Raman
berdasarkan redaman, level margin, Optical Power Budget dari perangkat.
1.3 Tujuan Penulisan Adapun yang menjadi tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah untuk
menganalisis kinerja dari penguat optik dengan tipe Raman dalam sistem komunikasi serat optik DWDM yang digunakan oleh PT.Telkom, Tbk dengan menggunakan metode link power budget.
1.4 Batasan Masalah Untuk memudahkan pembahasan dalam tulisan ini, maka dibuat
pembatasan masalah sebagai berikut:
1. Membahas Sistem Komunikasi Serat Optik (SKSO) secara umum. 2. Hanya membahas prinsip kerja penguat optik dengan tipe Raman. 3. Hanya membahas parameter kinerja penguat optik tipe Raman
di PT Telkom Tbk, pada link Medan – Banda Aceh yang berupa redaman, level margin, Optical Power Budget dari perangkat.

1.5 Metodologi Penulisan Metode penulisan yang digunakan pada penulisan Tugas Akhir ini adalah:

1. Studi Literatur, yaitu dengan membaca teori-teori yang berkaitan dengan topik Tugas Akhir ini dari buku-buku referensi baik yang dimiliki oleh penulis atau di perpustakaan dan juga dari artikel-artikel, jurnal, internet, dan lain-lain.
2. Studi Perhitungan, yaitu dengan melakukan perhitungan terhadap kinerja sistem yang dibahas dalam Tugas Akhir ini.
3. Studi Analisis, yaitu berupa studi analisis yang dilakukan pada data yang diperoleh selama melakukan penelitian di PT. Telekomunikasi Indonesia Tbk.
1.6 Sistematika Penulisan Untuk memberikan gambaran mengenai Tugas Akhir ini secara singkat,
maka penulis menyusun sistematika penulisan sebagai berikut:
BAB I : PENDAHULUAN
Bab ini merupakan pendahuluan yang berisikan tentang latar belakang masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, metodologi penulisan, dan sistematika penulisan.
BAB II : SISTEM KOMUNIKASI SERAT OPTIK
Bab ini menjelaskan tentang konsep sistem transmisi serat optik serta karakteristik serat optik.

BAB III : PENGUAT OPTIK RAMAN PADA SISTEM DWDM
Bab ini menjelaskan tentang prinsip kerja dari penguat optik dengan tipe Raman Amplifier, prinsip kerja sistem DWDM dan komponen jaringan sistem DWDM.
BAB IV : ANALISIS KINERJA PENGUAT OPTIK RAMAN PADA SISTEM DWDM
Bab ini menganalisa redaman, level margin, optical power budget serta jarak maksimum sistem pada penguat Raman dengan menggunakan teknik perhitungan power budget.
BAB V : PENUTUP
Bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran yang didapat dari pembahasan dalam Tugas Akhir ini.

BAB II
SISTEM KOMUNIKASI SERAT OPTIK 2.1 Umum
Komunikasi dapat diartikan sebagai pengiriman informasi dari satu pihak ke pihak yang lain. Pengiriman informasi ini dilakukan dengan memodulasikan informasi pada gelombang elektromagnetik yang bertindak sebagai pembawa (carrier) sinyal informasi tersebut. Selanjutnya setelah tiba di tujuan, maka untuk memperoleh informasi yang asli dilakukan demodulasi. Pada masa era informasi saat ini, komunikasi serat optik semakin banyak digunakan. Bukan hanya sebagai pengganti dari jenis sistem transmisi sebelumnya, tetapi dikarenakan sistem transmisi serat optik ini memberikan keuntungan yang jauh efektif dan efisien dibandingkan dengan jenis yang lain. Jenis serat optik ini juga tidak bersifat menghantarkan arus listrik, sehingga dapat digunakan didaerah - daerah terisolasi listrik.

Karena memiliki kapasitas dengan informasi yang tinggi, maka jalur-jalur saluran dapat diringkas menjadi kabel-kabel yang jauh lebih kecil, sehingga dapat mengurangi arus traffic pada jalur-jalur kabel yang sudah sangat padat. Pada sistem komunikasi serat optik ini sinyal awal yang berbentuk sinyal listrik pada transmitter akan dirubah oleh transducer menjadi gelombang cahaya yang kemudian di transmisikan melalui kabel serat optik menuju penerima (receiver)
yang terletak pada ujung kabel lainnya. Pada penerima sinyal optik ini akan dirubah kembali oleh transducer menjadi sinyal listrik.

2.2 Struktur Dasar Kabel Serat Optik Serat optik terbuat dari bahan dielektrik yang berbentuk seperti kaca
(glass). Didalam serat inilah energi listrik diubah menjadi cahaya yang akan ditransmisikan sehingga dapat diterima di ujung unit penerima (receiver) melalui transducer. Pada Gambar 2.1 dapat dilihat struktur dasar kabel serat optik [1].
Gambar 2.1 Struktur Dasar Kabel Serat Optik.
Struktur serat optik terdiri dari [1] : 1. Inti (core)
Bagian yang paling utama dinamakan bagian inti (core), dimana gelombang cahaya yang dikirimkan akan merambat dan mempunyai indeks bias lebih besar dari lapisan kedua. Terbuat dari kaca (glass) yang berdiameter antara 2µm-125µm, dalam hal ini tergantung dari jenis serat optiknya. 2. Cladding Cladding berfungsi sebagai cermin yaitu memantulkan cahaya agar dapat merambat ke ujung lainnya. Dengan adanya cladding ini cahaya dapat merambat dalam core serat optik. Cladding terbuat dari bahan gelas dengan indeks bias yang lebih kecil dari core. Cladding merupakan selubung dari core. Diameter cladding antara 5µm-250µm, hubungan indeks bias antara

core dan cladding akan mempengaruhi perambatan cahaya pada core (yaitu mempengaruhi besarnya sudut kritis). 3. Jaket (coating) Coating berfungsi sebagai pelindung mekanis pada serat optik dan identitas kode warna terbuat dari bahan plastik. Berfungsi untuk melindungi serat optik dari kerusakan.
2.3 Jenis-jenis Serat Optik Berdasarkan keperluan yang berbeda-beda, maka serat optik dibuat dalam
dua jenis utama yang berbeda, yaitu single-mode fibers dan multi-mode fibers.
1. Serat Optik Single-mode Fibers Single-mode Fibers mempunyai inti sangat kecil (yang memiliki diameter sekitar 9x10-6 meter atau 9 mikro meter). Gambar 2.2 menunjukkan bagaimana perambatan gelombang terjadi pada sistem single-mode fibers [1].
Cahaya yang merambat secara paralel di tengah membuat terjadinya sedikit dispersi pulsa. Single-mode fibers mentransmisikan cahaya laser inframerah (panjang gelombang 1300 - 1550 nm). Jenis serat ini digunakan untuk mentransmisikan satu sinyal dalam setiap serat. Serat ini sering dipakai dalam pesawat telepon dan TV (televisi) kabel.
Gambar 2.2 Perambatan Gelombang pada Single-mode Fibers

2. Serat Optik Multi-mode Fibers Multi-mode Fibers mempunyai ukuran inti lebih besar (berdiameter sekitar 6,35x10-5 meter atau 63,5 mikro meter) dan mentransmisikan cahaya inframerah (panjang gelombang 850-1300 nm) dari lampu light-emitting diodes (LED) dan pada Gambar 2.3 dapat dilihat bagaimana perambatan gelombang terjadi pada sistem multi-mode fibers [1].
Serat ini digunakan untuk mentransmisikan banyak sinyal dalam setiap serat dan sering digunakan pada jaringan komputer dan Local Area Networks (LAN).
Gambar 2.3 Perambatan Gelombang pada serat optic Multi-mode Fibers
Berdasarkan susunan indeks biasnya, serat optik Multimode memiliki dua profil yaitu: 1. Graded Index. Serat optik mempunyai indeks bias cahaya yang merupakan

fungsi dari jarak terhadap sumbu/poros serat optik, sehingga cahaya yang menjalar melalui beberapa lintasan pada akhirnya akan sampai pada ujung lainnya pada waktu yang bersamaan. 2. Step Index. Serat optik mempunyai indeks bias cahaya sama. Sinar yang menjalar pada sumbu akan sampai pada ujung lainnya dahulu (dispersi). Hal ini dapat terjadi karena lintasan yang melalui poros lebih pendek dibandingkan sinar yang mengalami pemantulan pada dinding serat optik, sehingga terjadi pelebaran pulsa atau dengan kata lain mengurangi lebar bidang

frekuensi. Oleh karena hal ini, maka yang sering dipergunakan sebagai transmisi serat optik Multimode adalah Graded Index. 2.4 Konsep Dasar Sistem Transmisi Serat Optik
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 untuk mengubah sinyal listrik menjadi sinyal optik, kabel serat optik berfungsi sebagai media transmisi dan penerima berfungsi untuk mengubah sinyal optik yang diterima menjadi sinyal listrik kembali [1].
Proses pengiriman informasi yang melalui serat optik menggunakan prinsip pemantulan sinyal optik yang berupa cahaya dengan panjang gelombang tertentu. Secara umum, konfigurasi sistem transmisi serat optik ditunjukkan seperti Gambar 2.4[2].
Gambar 2.4 Konfigurasi Sistem Transmisi Serat Optik

Selama perambatannya dalam serat optik, gelombang cahaya akan mengalami redaman di sepanjang serat dan pada titik persambungan serat optik. Oleh karena itu, untuk transmisi jarak jauh diperlukan adanya penguat yang berfungsi untuk memperkuat gelombang cahaya yang mengalami redaman[4].
2.5 Keuntungan dan Kerugian Serat Optik Adapun keuntungan dari kabel serat optik, yaitu:
1. Mempunyai lebar pita frekuensi (bandwidth yang lebar). 2. Frekuensi pembawa optik bekerja pada daerah frekuensi yang tinggi yaitu
sekitar 1013Hz sampai dengan 1016 Hz, sehingga informasi yang dibawa akan menjadi banyak. 3. 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. 4. Kebal terhadap gangguan gelombang elektromagnet. Fiber optik terbuat dari kaca atau plastik yang merupakan isolator, berarti bebas dari interferensi medan magnet, frekuensi radio dan gangguan listrik. 5. Dapat menyalurkan informasi digital dengan kecepatan 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. 6. Ukuran dan berat fiber optik kecil dan ringan. 7. Diameter inti fiber optik berukuran micro sehingga pemakaian ruangan lebih ekonomis. 8. Tidak mengalirkan arus listrik terbuat dari kaca atau plastik sehingga tidak dapat dialiri arus listrik (terhindar dari terjadinya hubungan pendek).

9. Sistem dapat diandalkan (20 - 30 tahun) dan mudah pemeliharaannya.
Adapun kerugian yang terdapat pada kabel serat optik, yaitu: 1. Konstruksi fiber optik lemah sehingga dalam pemakaiannya diperlukan
lapisan penguat sebagai proteksi. 2. Karakteristik transmisi dapat berubah bila terjadi tekanan dari luar yang
berlebihan. 3. Tidak dapat dialiri arus listrik, sehingga tidak dapat memberikan catuan
pada pemasangan repeater.
2.5.1 Parameter Serat Optik Parameter serat optik antara lain :
1. Kecepatan Propagasi 2. Numerical Aperture (NA) 3. Dispersi 4. Penghamburan Rayleigh 5. Pemantulan dan Pembiasan 6. Pemantulan Fresnel
Keterangan: 1. Kecepatan Propagasi

Propagasi dalam serat optik disebabkan oleh adanya suatu refleksi (pantulan), sedangkan refleksi terjadi akibatnya adanya perbedaan indeks bias antara core

dengan clading. Bila berkas cahaya datang dari suatu media yang lebih padat (n1) ke media yang kurang padat (n2) dimana n1 > n2 maka pada bidang batas antara kedua media terjadi pantulan. Bila sudut datang melebihi sudut kritis maka diperoleh pantulan total dan bila sudut datang lebih kecil dari sudut kritis akan terjadi pembiasan dan pemantulan sebagian.
Kecepatan perambatan cahaya pada medium memiliki kecepatan rambat yang lebih kecil dari kecepatan rambat cahaya pada ruang hampa, kecepatan tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut:
V = C / n ............................................................................... (2.1)
dimana: V = kecepatan rambat cahaya pada media
C = kecepatan rambat cahaya pada ruang hampa
n = indeks bias media yang dilalui berkas cahaya
2. Numerical Aperture (NA) Numerical aperture (NA) adalah ukuran kemampuan sebuah serat untuk
menangkap cahaya, juga dipakai untuk mendefenisikan acceptance cone dari sebuah serat optik. Jika medium dimana tempat cahaya memasuki serat umumnya adalah udara maka = 1 sehingga NA = sin θa. NA digunakan untuk mengukur source-tofiber power-coupling efficiencies, NA yang besar menyatakan source-tofiber power-coupling efficiencies yang tinggi. Nilai NA biasanya sekitar 0,20 sampai 0,29 untuk serat gelas, serat plastik memiliki NA yang lebih tinggi dapat melebihi 0,5[3]. Numerical aperture dapat ditunjukkan seperti pada Gambar 2.6.

Gambar 2.5 Numerical Aperture

Besarnya nilai Numerical Aperture (NA) dapat diperoleh dengan rumus :

NA = sin θc =

n1 2 – n2

………................................................................(2.2)

dimana: NA = Numerical Aperture θ = Sudut cahaya yang masuk dalam serat optik n1 = Indeks bias core n2 = Indeks bias cladding

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[3]. Jenis dispersi pada serat optik yang disebabkan oleh mekanisme yang berbeda, yaitu: a. Dispersi Intermodal

Cahaya dari sumber masuk ke dalam serat optik multimode dirambatkan dalam beberapa mode. Setiap mode ada yang merambat sejajar sumbu inti dan ada pula yang merambat zig-zag. Dengan demikian jarak yang ditempuh oleh tiap mode akan berbeda-beda. Dispersi intermodal disebut juga pelebaran pulsa.
b. Dispersi Kromatik Dispersi material terjadi karena indeks bias bervariasi sebagai fungsi panjang gelombang optik. Salah satu dispersi yang paling dominan dalam jaringan optik adalah dispersi kromatik. 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 dispersi 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.
c. Dispersi Bumbung Gelombang (Waveguide Dispersion) Dispersi ini terjadi akibat dari karakteristik perambatan mode sebagai fungsi perbandingan antara jari-jari inti serat dan panjang gelombang.
d. 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[3].

2.6 Redaman Serat Optik
Tahanan dari konduktor tembaga menyebabkan hilangnya sebagian dari energi listrik yang mengalir dari suatu kabel. Core dari kabel serat optik menyerap sebagian dari energi cahaya. Hal ini dinyatakan dalam redaman kabel. Satuan yang digunakan untuk redaman serat optik adalah dB/km. redaman tergantung dari beberapa keadaan. Tetapi yang utama adalah bahwa redaman tergantung pada panjang gelombang dari cahaya yang digunakan [5].

Menurut rekomendasi ITU-T G.0653E, 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.

Redaman (α) sinyal atau rugi-rugi serat didefenisikan sebagai perbandingan antara daya output optik (Pout) terhadap daya input (Pin) sepanjang serat L. Redaman dalam serat optik untuk berbagai panjang gelombang tidak selalu sama karena redaman ini merupakan fungsi panjang gelombang (α) [1].

( )α =

10 L

log

Pin Pout

dB km

…………………............ (2.3)

dimana:

L = Panjang serat optik (km)
Pin = Daya yang masuk kedalam serat
Pout = Daya yang keluar dari serat
Untuk itu terdapat range redaman yang masih diizinkan yaitu 0,3 sampai 0,4 dB/km untuk panjang gelombang 1310 nm dan 0,17 sampai 0,25 dB/km, untuk panjang gelombang 1550. Selain itu, koefisien redaman mungkin juga dipengaruhi spektrum panjang gelombang yang diperoleh dari hasil pengukuran pada panjang gelombang yang berbeda [1]. Redaman itu dapat terjadi karena adanya dua faktor yaitu faktor intrinsik dan faktor ekstrinsik.
2.6.1 Faktor Intrinsik Ada beberapa faktor intrinsik dari serat optik yang menyebabkan redaman,
yaitu [6]:
1. Absorption (penyerapan), peristiwa ini terjadi akibat ketidak murnian bahan fiber optik yang digunakan. Bila cahaya menabrak sebuah partikel dari unsur yang tidak murni maka sebagian dari cahaya tersebut akan terserap.
2. Scattering (penghamburan) terjadi akibat adanya berkas cahaya yang merambat dalam materi dipancarkan/dihamburkan ke segala arah dikarenakan struktur materi yang tidak murni. Biasanya scattering ini terjadi pada lokasi-lokasi tertentu saja di dalam bahan, dan ukuran daerah yang terkena pengaruh perubahan efek terpencarnya cahaya sangat kecil, yaitu kurang dari satu panjang gelombang cahaya.
3. Microbending (pembengkokan pada saat pembuatan serat optik)

Pada umumnya timbul di dalam proses manufaktur. Penyebab yang biasa dijumpai adalah perbedaan laju pemuaian (dan penyusutan) antara serat optik dan lapisan-lapisan pelindung luarnya (jaket). Ketika kabel serat optik menjadi terlalu dingin, lapisan jaket maupun bagian inti/mantel akan mengalami penyusutan dan memendek sehingga dapat bergeser dari posisi relatifnya semula dan menimbulkan lekukan-lekukan yang disebut microbend'[5].
2.6.2 Faktor Ekstrinsik Ada beberapa faktor ekstrinsik dari serat optik yang menyebabkan
redaman, yaitu [6]:
1. Frasnel Reflection terjadi karena ada celah udara sehingga cahaya harus melewati dua interface yang memantulkan sebagian karena perubahan index
bias dari inti ke udara dan inti lagi.
2. Mode Copling terjadi karena adanya sambungan antara sumber/detektor optik dengan serat optik.
3. Macrobending, lekukan tajam pada sebuah kabel serat optik dapat menyebabkan timbulnya rugi daya yang cukup serius, dan lebih jauh lagi kemungkinan terjadinya kerusakan mekanis (pecahnya serat optik). Rugi daya yang ditimbulkan dengan melengkungkan sepotong pendek serat optik boleh jadi lebih besar dari rugi daya total yang timbul pada seluruh kabel serat optik sepanjang 1 km yang dipasang secara normal.
2.7 Sumber Optik

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 bandwidth 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[3]. Proses pembentukan laser, yaitu:
a. Absorpsi foton; proses perpindahan elektron dari energi valensi ke energi konduksi.
b. Emisi Spontan; proses di mana elektron dalam keadaan tereksitasi di energi konduksi kembali ke energi dasar dengan melepas foton.
Emisi terangsang (stimulated); proses saat keadaan inversi populasi elektron tereksitasi yang mendapat rangsangan (pacu) akan serentak melepaskan foton dalam jumlah banyak.

2.7.1 Konektor Konektor optik merupakan salah satu perlengkapan kabel serat optik yang
berfungsi sebagai kabel serat optik sebagai penghubung serat. Konektor ini mirip dengan konektor listrik dalam hal fungsi dan tampilan luar tetapi konektor pada serat optik memiliki ketelitian yang lebih tinggi.
Penyambungan serat optik menggunakan konektor bersifat tidak permanen, artinya dapat dibongkar pasang. Konektor biasanya digunakan untuk kontak dengan terminal perangkat aktif. Gambar 2.6 menunjukkan berbagai tipe konektor [1].
Untuk memastikan didapatkannya rugi yang rendah, konektor harus menghilangkan efek-efek pergeseran sudut dan lateral dan juga menjaga bahwa kedua ujung fiber akan saling menutup dengan sempurna. Bermacam-macam rancangan telah digunakan untuk membuat konektor-konektor semacam ini, di mana sebagian adalah lebih berhasil dari pada yang lain. Konektor optik merupakan salah satu perlengkapan kabel serat optik yang berfungsi sebagai penghubung serat seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.6 [3].

FSMA Connectors

FSD Connectors

ST-Style Connectors

SC Connectors

ESCON Connectors

FC & D4 Connector

Gambar 2.6 Berbagai Tipe Connector

Syarat - syarat konektor yang baik adalah:
a. Kehilangan daya cukup rendah. Konektor yang dibentuk harus menjamin dari kesalahan penyambungan dan dapat meminimumkan kesalahan secara langsung.
b. Kemampuan pengulangan. Efisiensi kopling tidak berubah jika tidak ada penyesuaian ulang.
c. Dapat diprediksi, artinya konektor memiliki efisiensi yang sama jika beberapa konektor sejenis dikombinasi.
d. Umurnya panjang. Tidak ada penurunan efisiensi dalam waktu yang lama. e. Kuat. Bahan konektor kuat terhadap tekanan. f. Kompatibel dengan lingkungan. Penyambungan dapat dilakukan pada variasi
temperatur, tekanan tinggi, getaran, kelembaban dan kotoran. g. Mudah mendapatkannya. Umum digunakan. h. Mudah menggunakannya. Pemasangan dan penyesuaiannya mudah. i. Ekonomis. Konektor yang presisi adalah mahal. Konektor murah, biasanya
plastik tetapi kualitasnya rendah.
2.8 Link Power Budget

Power budget merupakan suatu hal yang sangat menentukan apakah suatu sistem komunikasi optik dapat berjalan dengan baik atau tidak. Karena power budget menjamin agar penerima dapat menerima daya optik sinyal yang diperlukan untuk mendapatkan bit error rate (BER) yang diinginkan. Perhitungan dan analisis power budget merupakan salah satu metode untuk mengetahui performansi suatu jaringan. Hal ini dikarenakan metode ini dapat digunakan untuk melihat kelayakan suatu jaringan untuk mengirimkan sinyal dari pengirim sampai ke penerima atau dari central office terminal ( COT ) sampai ke remote terminal (RT). Tujuan dilakukannya perhitungan power budget adalah untuk menentukan apakah komponen dan parameter desain yang dipilih dapat menghasilkan daya sinyal di penerima sesuai dengan tuntutan persyaratan performansi yang diinginkan [5].
Dalam perhitungan link power budget ada beberapa hal yang harus dihitung, yaitu perhitungan rugi-rugi berdasarkan daya yang telah diketahui, perhitungan redaman berdasarkan spesifikasi alat yang digunakan standar ITU.T (International telekommunication Union – Telecommunication Standardization Sector)[5].
Link budget = Slope x jarak kabel ....................................................................(2.4)
Lossline = (Redaman Kabel/km x jarak) + (Redaman per splice x Jumlah Splice) .+(Redaman Pathcore x Jumlah Connector) .................................(2.5)
Total Loss Perhitungan = ( Jarak x Redaman/km) + (Jumlah Sambungan x 0,15) +(Jumlah Conector x Loss Conector) ..................(2.6)
Total loss Pengukuran = Jarak x Redaman/km.................................................(2.7)

Level Margin = Redaman Nominal – Redaman Total......................................(2.8)

Tahap selanjutnya adalah menentukan power budget dari sistem, yaitu dengan melakukan perhitungan daya yang mengacu kepada spesifikasi dari peralatan yang digunakan. Hasil redaman total (Total link loss) yang terdapat pada jalur fiber akan dikurangi dengan level margin. Sehingga akan diperoleh hasil optical power budget yang digunakan untuk berkomunikasi. Rumus menghitung nilai optical power budget ditunjukkan pada persamaan 2.9 [5].

Optical Power Budget = Total link loss pengukuran – Level Margin ..............(2.9)

2.8.1 Jarak Transmisi Maksimum dengan Penguat Raman Perhitungan jarak transmisi maksimum dengan penguat Raman dapat
dinyatakan dengan persamaan :
PTx – PRx – 2 αc + αs - MS

Lsistem (Km) =

......................α..s....(2.10)
αf +

............................(2.10)

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 optik per roll (Km)

αf = Redaman fiber (dB/Km) Ms = Margin sistem (dB)
2.8.2 Jumlah Sambungan Jumlah splice (sambungan kabel) yang diperlukan sepanjang link transmisi
dapat diperoleh berdasarkan persamaan : N = ( Lsist / Lf ) – 1 …………………………………………………..(2.11)
dimana : Lsist = Panjang link transmisi Lf = Panjang maksimum serat optik

BAB III
RAMAN AMPLIFIER PADA JARINGAN SISTEM DWDM
3.1 Umum
Pada dunia komunikasi optik, jarak bentang transmisi akan terbatasi oleh adanya rugi-rugi transmisi, yang disebabkan oleh kehilangan daya karena faktor dispersi dan losses. Meskipun power losses pada serat optik cukup rendah, namun untuk transmisi jarak jauh, daya yang hilang akan terakumulasi dan menyebabkan sinyal semakin melemah hingga sisi receiver. Untuk itu peranan penguat optik sangatlah penting untuk menguatkan kembali intensitas sinyal pada saat akan ditransmisikan kembali.
Perkembangan teknologi optik DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) yang didorong oleh kebutuhan akan kapasitas transmisi yang sangat besar telah mengakibatkan perubahan yang sangat cepat dalam hal penyediaan kapasitas bandwidth yang besar dalam jaringan. Sistem transport kanal dalam domain panjang gelombang ini memberikan fleksibilitas yang tinggi bagi penyelenggara jaringan dalam memenuhi kebutuhan yang ada baik masa kini maupun masa yang akan datang[11].

Pada tranmisi fiber optik, amplifier lebih dikenal dengan nama optical amplifier. Optical amplifier dapat diletakkan pada jaringan kabel serat optik dan pada perangkat transmisi seperti DWDM. Besar nilai optical amplifier disesuaikan dengan nilai redaman yang terjadi pada transmisi dalam satuan dB. Selisih besar nilai penguat dengan redaman sama dengan nol.
Penguat daya dapat menaikkan jarak transmisi sampai 100 km atau lebih tergantung pada gain dan losses fiber. Jarak transmisi dapat juga ditingkatkan dengan menempatkan sebuah penguat sebelum perangkat penerima untuk memperkuat daya terima. Penguat ini disebut dengan optical preamplifier dan umumnya digunakan untuk meningkatkan sensitivitas penerima.
Adapun yang menjadi bagian dari Optical Amplifier dalam sistem DWDM ini yaitu:
1. Pre-amplifier Ditempatkan persis sebelum receiver, untuk menaikkan kekuatan signal sesuai dengan rentang sensitivitas receiver atau ditempatkan sebelum photodetector.
2. Post amplifier Menguatkan sinyal pada sisi pengirim, dipasang persis setelah transmitter.
3. In-Line Amplifier (ILA) Ditempatkan kira-kira setiap 80 s/d 100 km media optik, untuk menguatkkan
signal yang mengalami redaman selama dalam transmisi untuk mencapai
tempat yang dituju atau terletak antara terminal pengirim dan penerima. ILA

bekerja pada daerah optik, dan berfungsi sebagai amplifier 1R.
Amplifier dikatagorikan kedalam 1R, 2R, dan 3R:
a. 1R : Re-amplify b. 2R : Re-amplify dan reshape c. 3R : Re-amplify, reshape, dan retime.
Amplifier dapat menyediakan regenerasi 1R hanya untuk menanggulangi redaman daya optik. Repeater dapat menyediakan regenerasi 3R untuk menanggulangi redaman dan dispersi. Perangkat 1R hanya menguatkan sinyal yang diterima. Perangkat 2R menyediakan amplification dan reshaping gelombang untuk menyediakan recovery data. Perangkat 3R melakukan amplifications dan reshaping serta memerlukan sumber waktu yang digunakan bagi pewaktuan kembali transponder[11].
Dalam rekomendasi ITU-T G.707, 708, 709 ditetapkan bit rate dasar sistem SDH adalah sebesar 155,52 Mbps. Kecepatan bit untuk tingkatan multiplex yang lebih tinggi merupakan kelipatan dari kecepatan dasar yaitu 155,52 Mbps x N yang didefinisikan sebagai kecepatan transmisi STM-N (Synchronous TransferMode–N). Hingga kini nilai N yang telah diterapkan adalah N = 1, 4, 16, dan 64, sehingga kecepatan transmisi untuk STM-1 bernilai 155,52 Mbps, STM-4 bernilai 622,08 Mbps, STM-16 bernilai 2,488 Gbps dan STM-64 bernilai 9,952 Gbps. Kecepatan transmisi STM-N yang digunakan pada tugas akhir ini yaitu STM-64 dengan nilai 9,952 Gbps atau 10 Gbps[9].
3.2 Penguat Optik Raman

Optical Amplifier berfungsi untuk menguatkan sinyal optik yang sudah mulai melemah karena redaman sepanjang dalam perjalanan di dalam kabel serat optik. Satu optical amplifier dapat menguatkan beberapa sinyal optik secara bersamaan. Penguat optik Raman menginjeksikan cahaya laser highpower ke dalam fiber dalam arah berlawanan dari sinyal sumber. Jaringan akses optik (DWDM) menggunakan penguat Raman untuk menguatkan sinyal optik, dengan menggunakan efek stimulated Raman scattering effect dalam medium fiber untuk lebih memperpanjang jarak antara inline amplifier sites dan total optical transmission reach. Tipe penguat optik Raman yang digunakan adalah OSN 6800 yang merupakan pabrikan dari Huawei[12].
Dasar dari Raman amplification adalah energy scattering effect yang disebut Stimulated Raman Scattering (SRS). SRS bekerja dengan cara mentransfer power dari signal pada higher frequency (lower wavelength) ke satu lower frequency (higher wavelength) didalam media fiber optic. Penguatan Raman berdasarkan pada efek non linier akan muncul dalam transmisi fiber yang merupakan hasil dari penguatan sinyal jika sinyal optik dipompa dengan panjang gelombang dan daya yang dilepaskan ke dalam fiber. Ketika sebuah cahaya monokromatik mengenai atau menabrak sebuah partikel, akan terjadi interaksi tertentu antara cahaya tersebut dengan partikel yang ditabraknya. Cahaya akan direfleksikan (dipantulkan), diserap (dibiaskan), atau terjadi pengacakan arah cahaya (scattering). Dalam scattering, cahaya datang akan mengalami pembauran setelah mengenai partikel dan terdapat dua kasus umum yaitu :
a. Jika scattering tidak menimbulkan perubahan panjang gelombang, maka fenomenanya disebut Rayleigh Scattering.

b. Jika scattering menimbulkan perubahan panjang gelombang, maka fenomenanya disebut Raman Scattering. Pada efek-efek nonlinear seperti ini, daya optik yang diberikan pada fiber
dengan panjang gelombang tertentu akan mengalami pelebaran panjang gelombang (kenaikan nilai λ). Pergeseran ini disebabkan oleh karakteristik dari
material fiber yang menyebabkan perubahan index pembiasan. Gambar 3.1 memperlihatkan proses terjadinya penguatan sinyal pada optical Raman amplifier
Gambar 3.1 Arsitektur Sistem Kerja Penguat Optik Raman Stimulated Raman Scattering atau SRS adalah interaksi antara gelombang cahaya dengan molekul silika yang bergetar. Jika sebuah photon dengan λa mengenai molekul silika yang bergetar, maka molekul tersebut dapat menyerap sebagian energi dari photon. Photon mengalami scattering dan penurunan energi. Photon terbagi menjadi 2 bagian, cahaya dengan λb dan λc. Cahaya λb sama dengan photon awal, λa = λb , namun dengan energi yang berkurang. Sementara, λc adalah cahaya hasil scattering dengan panjang gelombang yang lebih tinggi namun energinya jauh lebih kecil dibanding λa. Hanya 1×10 -7 dari total scattered

light adalah cahaya λc. Cahaya λc ini juga yang disebut sebagai cahaya SRS atau cahaya Ra