Amplifikasi Optik EDFA Fotodetektor

Kemudian, insertion loss dalam satuan dB dapat dihitung sebagai berikut: � � = � − � 2.22 http: www.thorlabs.com

2.9. Amplifikasi Optik EDFA

Amplifier optik digunakan secara ekstensif dalam link data yang berbasis serat optik. Jenis amplifier yang digunakan pada penelitian ini adalah erbium doped fiber amplifier EDFA. Medium untuk penguatan adalah serat optik kaca yang didoping dengan ion erbium. Erbium dipompa ke keadaan populasi inversi dengan masukan optik yang terpisah. Medium penguatan optik erbium doped glass menguatkan cahaya pada panjang gelombang yang berada di 1550 nm, karena panjang gelombang optik tersebut yang mengalami pelemahan minimum dalam serat optik. Erbium doped fiber amplifier EDFA memiliki kebisingan yang rendah dan dapat menguatkan berbagai panjang gelombang secara bersamaan. Gambar 2.15. Kofigurasi EDFA Pump optik dikombinasikan dengan sinyal optis ke dalam serat erbium doped dengan multiplekser divisi panjang gelombang. Sebuah multiplekser kedua menghilangkan cahaya pump residu dari serat. Isolator optik digunakan untuk mencegah cahaya yang dipantulkan dari bagian-bagian lain dari sistem optik memasuki penguat. http:opti500.cian-erc.org Gain dari sebuah penguat dinyatakan sebagai perbandingan antara level sinyal masukan dan level sinyal keluaran, biasanya dinyatakan dalam dB. Universitas Sumatera Utara � dB = 10 log 10 P � − P � − 2.23 Secara konseptual sederhana, pengukuran gain dari penguat optik dipengaruhi oleh efek polarisasi dan noise optik broadband yang menyertai sinyal pada keluaran penguat. P. C. Becker, 1997

2.10. Fotodetektor

Fotodetektor atau detektor cahaya adalah sebagai alat penerima sinyal optik. Fotodetektor mengubah sinyal optik menjadi sinyal elektrik. Keluaran dari penerima adalah sinyal elektrik yang memenuhi spesifikasi dari pengguna kekuatan sinyal, level impedansi, bandwidth, dan parameter lainnya. Prinsip kerja fotodetektor adalah mendeteksi sinyal cahaya yang datang dan mengubahnya menjadi isyarat listrik yang berisi isyarat informasi yang dikirim. Detektor cahaya menyerap foton cahaya dan menghasilkan elektron, yaitu elektron yang dapat menghasilkan arus listrik. Arus listrik tersebut kemudian diperkuat untuk selanjutnya diolah sehingga dapat ditampilkan atau dikeluarkan pada rangkaian elektronika. Untuk mendapatkan hasil yang optimum untuk aplikasi sistem komunikasi optik, maka detektor cahaya harus memiliki fitur-fitur sebagai berikut: 1. Sensitivitas, kepekaan terhadap cahaya yang datang. Arus listrik yang dihasilkan harus sebesar mungkin dalam merespon daya optik masukan. Karena detektor cahaya ini selektif terhadap panjang gelombang responnya terbatasi oleh rentang panjang gelombang, maka sensitivitas ini harus bernilai besar pada daerah panjang gelombang operasi. 2. Responsibilitas, merupakan perbandingan arus keluar dengan cahaya masuk. Waktu respon terhadap sinyal optik masukan harus cepat. Detektor cahaya harus mampu menghasilkan arus listrik meski pulsa optik masukan berlangsung dalam waktu yang cepat. Hal ini akan memungkinkan untuk menerima data dengan laju bit tinggi. 3. Untuk sistem penerimaan data analog, detektor cahaya harus memiliki hubungan masukan-keluaran yang linier. Hal ini diperlukan untuk menghindari distorsi sinyal keluaran. Universitas Sumatera Utara 4. Derau internal noise harus sekecil mungkin agar piranti dapat mendeteksi sinyal optik masukan sekecil mungkin. 5. Efisiensi, merupakan perbandingan jumlah lubang elektron yang terjadi terhadap foton yang masuk. Bila jumlah lubang elektron yang terjadi mendekati banyaknya jumlah foton yang masuk maka lebih baik. 6. Waktu respon atau rise time, merupakan kecepatan yang dibutuhkan untuk menghasilkan arus terhadap cahaya yang masuk. 7. Bandwidth, berpengaruh terhadap waktu respon. Dan beberapa karakteristik penting lainnya, misalnya keandalan, stabilitas, dan kekebalan terhadap pengaruh lingkungan. Cindy, 2013 Universitas Sumatera Utara

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Perkembangan dan kemajuan teknologi yang demikian pesat saat ini, menyebabkan penelitian dalam bidang optik maupun elektronika terus berinovasi dan dikembangkan untuk berbagai aplikasi. Sebagai contoh, salah satu penemuan yang semakin pesat perkembangannya adalah teknologi laser. Pemanfaatan laser sudah banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, dari keperluan yang sangat sederhana sampai pada keperluan yang sangat rumit sekalipun. Aplikasi laser akan terus dikembangkan seiring dengan perkembangan teknologi yang ada. Pozar, 2011 Perkembangan teknologi saat ini memungkinkan laser dapat digunakan sebagai sumber pembangkit gelombang mikro. Laser memiliki kelebihan dalam hal koherensi yang berkaitan dengan kestabilan frekuensinya, sehingga dapat dimanfaatkan untuk membangkitkan microwave maupun miliwave yang jangkauan frekuensinya belum termanfaatkan secara maksimal. Kestabilan laser merupakan kunci yang harus diperhatikan ketika laser tersebut digunakan sebagai sumber cahaya dalam sebuah sensor maupun instrumen optik. Setiono, 2012 Sumber frekuensi gelombang mikro digunakan untuk banyak aplikasi seperti radar, komunikasi nirkabel, perangkat radio, instrumentasi modern dan lain sebagainya. Walaupun secara kecepatan transfer data jauh lebih unggul teknologi serat optik tetapi komunikasi nirkabel yang memanfaatkan gelombang mikro memiliki kelebihan dalam propagasinya yang dikenal line of sight termasuk bandwidth yang lebar dan tentunya unggul dalam hal fleksibilitas. Pozar, 2011 Gelombang mikro sendiri mempunyai jangkauan frekuensi yang luas, sekitar 1 –106 GHz. Untuk mendistribusikan sinyal microwave menggunakan teknologi serat optik, karena serat optik memiliki sifat propagasi yang baik yaitu loss yang rendah, dispersi yang rendah dan bandwidth yang lebar sehingga ideal digunakan untuk distribusi sinyal optik. Yao, 2010 Universitas Sumatera Utara