12
3.4 Rugi-Rugi Serat Optik
Ada beberapa komponen yang menjadi bahan pertimbangan dalam mendesain suatu jaringan. Salah satunya adalah rugi-rugi transmisi serat optik attenuation.
Rugi-rugi transmisi ini adalah salah satu karakteristik yang penting dari Serat optik. Rugi-rugi ini menghasilkan penurunan dari daya cahaya dan juga
penurunan bandwidh dari sistem, transmisi informasi yang dibawa, efisiensi, dan kapasitas sistem secara keseluruhan. Hal ini dapat disebabkan oleh kondisi serat
optik tersebut ataupun karena gangguan ataupun tambahan pada jaringan serat optik tersebut. Selain itu, rugi-rugi pada suatu saluran transmisi yang
mempergunakan serat optik juga didapat dari pemasangan komponen-komponen pendukung yang dibutuhkan dalam suatu jaringan seperti konektor, splice,
ataupun komponen lain yang disambungkan pada saluran transmisi [5].
3.4.1 Rugi-Rugi Faktor Intrinsik
Rugi – rugi karena faktor intrinsik dapat berupa penghamburan scaterring loss dan penyerapan absorption loss.
1. Penghamburan
Disebabkan karena adanya facet - facet yang memantulkan dan membiaskan cahaya. Penghamburan dapat disebabkan karena Rayleigh scattering,
Microbending, Dispersi dan mode coupling. a.
Rayleigh scattering Pancaran Rayleigh scattering adalah efek terpencarnya cahaya akibat
terjadinya perubahan kecil yang bersifat lokal pada indeks bias bahan inti dan bahan mantel. Dikatakan bersifat ’lokal’ karena perubahan itu hanya
Universitas Sumatera Utara
13
terjadi di lokasi-lokasi tertentu saja di dalam bahan dan ukuran daerah yang terkena pengaruh perubahan ini sangat kecil, yaitu kurang dari satu
panjang gelombang cahaya. Terdapat dua hal yang menyebabkan terjadinya fenomena ini, dan
keduanya timbul di dalam proses manufaktur. Sebab pertama adalah terdapatnya ketidakmerataan di dalam bahan-bahan pembuat serat optik.
Kemudian penyebab kedua adalah pergeseran-pergeseran kecil pada kerapatan bahan yang biasnya terjadi saat kaca silika mulai membeku dan
menjadi padat. Salah satu lokasi ’cacat’ ini dan efek pancaran Rayleigh yang di
timbulkannya diilustrasikan dalam gambar 2.7. Dalam gambar di perlihatkan bahwa cahaya terpecah dan terpencar ke segala arah. Dan
semua komponen pancaran sinar yang kini merambat dengan sudut datang kurang dari sudut kritis akan dapat menembus mantel dan hilang sebagai
rugi daya. Akan tetapi, sebagian besar sinar tidak akan ’melewati’ daerah cacat lokal tersebut, karena ukurannya memang sangat kecil. Skala ukuran
ini diperlihatkan di bagian bawah pada Gambar 2.7 [3]
Gambar 2.7 Rugi - rugi karena Rayleigh scattering
Universitas Sumatera Utara
14
b. Microbending loss
Microbending loss lekukan skala mikro pada umumnya timbul didalam 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 intimantel akan mengalami penyusutan dan memendek. Jika bagian intimantel menyusut lebih lambat dari lapisan
jaketnya. Maka bagian intimantel akan bergeser dari posisi relatifnya semula hal ini dapat menimbulkan lekukan-lekukan padanya. Fenomena
inilah yang dikenal sebagai permasalahan microbend Hal itu dapat dilihat pada Gambar 2.8.
Gambar 2.8 Rugi – rugi karena mikrobending
c. Rugi-rugi Dispersi
Dispersi merupakan sinyal yang merambat mengalami distorsi sehingga mengakibatkan pemuaian pulsa cahaya yang ditransmisikan, sehingga pada
akhirnya mengakibatkan pulsa-pulsa tersebut saling tumpang tindih dengan satu sama lainnya. Dalam kasus ini efek pemuaian pulsa cahaya dapat
dilihat pada Gambar 2.9.
Universitas Sumatera Utara
15
Gambar 2.9 Rugi-rugi karena Dispersi
Kita dapat mengurangi tingkat dispersi di dalam serat optik hingga ke tataran yang masih bisa diterima. Salah satu caranya adalah dengan menurukan frekuensi pulsa
sehingga jarak antar-pulsa menjadi lebih lebar, dan bila tumpang-tindih tetap terjadi maka pulsa-pulsa ini tidak akan terlalu rusak atau dapat digunakan
pengulang eletronik penguat yang digunakan pada jarak tertentu. Prinsip kerja penguat ini adalah mengubah cahaya yang dalam kedalam bentuk
elektrik, kemudian sinyal itu akan diperkuat dayanya selanjutnya diubah kembali menjadi sinyal optik untuk ditransmisikan kembali. Akan tetapi penggunaan
penguat ini dianggap kurang praktis, Hal ini disebabkan karena peralatan tersebut dapat menyebabkan kesalahan tambahan, membatasi kecepatan transmisi dan
lebar bidang serta relatif mahal dalam penerapannya.
d. Mode coupling
Gambar 2.9 menunjukkan proses mode coupling. Hal ini terjadi bila sudut sebuah mode yang direfleksikan berubah karena perubahan diameter inti,
pada kasus ini beberapa mode menyatu couple. Mode coupling juga terjadi pada sambungan serat connection splices bila ujung serat
disatukan [8].
Universitas Sumatera Utara
16
Gambar 2.10 Rugi – rugi karena mode kopling
2. Penyerapan absorption loss
Zat kotoran apa pun yang masih tersisa di dalam bahan inti akan menyerap sebagian dari energi cahaya yang merambat di dalam serat optik. Kontaminan
yang menimbulkan efek yang paling serius adalah ion-ion hidroksil dan zat-zat logam.
Ion-ion hidroksil sebenarnya adalah wujud lain dari air yang akan menyerap besar-besaran energi gelombang. Untuk permasalahan ini, jawaban yang paling
tepat adalah mencegah timbulnya kontaminan atau tertinggalnya zat-zat kotoran didalam kaca saat proses manufaktur dilakukan [3]. Rugi-rugi ini terutama
disebabkan karena adanya molekul-molekul air dalam inti gelas seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.11 [8].
Gambar 2.11 Rugi – rugi karena penyerapan
Universitas Sumatera Utara
17
2.4.2 Rugi – Rugi Faktor Instalasi