Analisis pengaruh crosstalk pada sistem komunikasi Serat optik terhadap jaringan dense wavelength Division multiplexing (dwdm)

BAB II
SISTEM KOMUNIKASI SERAT OPTIK

2.1

Umum
Seiring perkembangan teknologi pada bidang telekomunikasi saat ini

banyak perusahaan di bidang telekomunikasi yang mulai menggunakan teknologi
serat optik guna memberikan layanan yang terbaik, mudah dan cepat untuk
masyarakat selain untuk persaingan yang kian ketat. Dengan perkembangan
teknologi dalam bidang telekomunikasi memungkinkan penyediaan sarana
telekomunikasi dalam biaya yang relatif lebih rendah, mutu pelayanan yang
tinggi, cepat, aman, serta ditunjang oleh kapasitas yang besar dalam pengiriman
informasi [1].
Seiring

dengan

perkembangan


telekomunikasi

yang

cepat

maka

kemampuan sistem transmisi dengan menggunakan teknologi serat optik semakin
dikembangkan, sehingga dapat menggeser penggunaan sistem transmisi
konvensional dimasa mendatang, terutama untuk transmisi jarak jauh. Dampak
dari perkembangann teknologi ini adalah perubahan jaringan analog menjadi
jaringan digital baik dalam sistem switching maupun dalam sistem transmisinya.
Hal ini akan meningkatkan kualitas dan kuantitas informasi yang dikirim, serta
biaya operasi dan pemeliharaan lebih ekonomis. Sebagai sarana transmisi dalam
jaringan digital, serat optik berperan sebagai pemandu gelombang cahaya. Serat
optik dari bahan gelas atau silika dengan ukuran kecil dan sangat ringan dapat
mengirimkan informasi dalam jumlah besar dengan rugi-rugi relatif rendah [2].
2.1.1


Serat Optik

5
Universitas Sumatera Utara

Teknologi serat optik adalah suatu teknologi komunikasi yang
menggunakan media cahaya sebagai penyalur informasi. Pada teknologi ini terjadi
perubahan informasi yang biasanya berbentuk sinyal elektris menjadi sinyal optik
(cahaya), yang kemudian disalurkan melalui kabel serat optik dan diterima pada
sisi penerima untuk diubah kembali menjadi sinyal elektris.
Keunggulan transmisi serat optik dibanding transmisi lainnya antara lain [2]:
1. Redaman transmisi yang kecil
2. Range Frekuensi yang lebar
3. Ukuran lebih kecil, simple dan ringan
4. Bebas interferensi gelombang elektromagnetik
Prinsip kerja dari serat optik ini adalah sinyal awal/source yang berbentuk
sinyal listrik ini pada transmitter diubah oleh transducer elektrooptik
(Dioda/Laser Dioda) menjadi gelombang cahaya yang kemudian ditransmisikan
melalui kabel serat optik menuju penerima/receiver yang terletak pada ujung
lainnya dari serat optik, pada penerima/receiver sinyal optik ini diubah oleh

transducer optoelektronik (Photo Dioda/Avalanche Photo Dioda) menjadi sinyal
elektris kembali. Dalam perjalanan sinyal optik dari transmitter menuju receiver
akan terjadi redaman cahaya di sepanjang kabel optik, sambungan-sambungan
kabel dan konektor-konektor di perangkatnya, oleh karena itu jika jarak
transmisinya jauh maka diperlukan sebuah atau beberapa repeater yang berfungsi
untuk memperkuat gelombang cahaya yang telah mengalami redaman sepanjang
perjalanannya. Jenis-jenis serat optik berdasarkan sifat karakteristiknya secara
global dapat dibagi menjadi 2 yaitu Single Mode dan Multi Mode [2].
Pada sistem komunikasi serat optik, sinyal informasi diubah ke sinyal

6
Universitas Sumatera Utara

listrik lalu dirubah lagi ke optik/cahaya. Sinyal ini kemudian dilewatkan
melalui serat optik, yang setelah sampai di penerima nanti, cahaya tersebut
diubah kembali ke listrik dan akhirnya diterjemahkan menjadi sinyal
informasi seperti pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1 Blok Diagram Sistem Komunikasi Serat Optik


Serat optik terbuat dari bahan dielektrik yang terdiri dari bahan inti
yaitu kaca (glass) dan lapisan pelindung yaitu plastik. Di dalam serat inilah energi
cahaya yang

dibangkitkan oleh sumber cahaya, disalurkan (ditransmisikan)

sehingga dapat diterima diujung unit penerima (receiver) seperti pada Gambar 2.2
[3].

Gambar 2.2 Fiber Optik

7
Universitas Sumatera Utara

2.1.2 Struktur Serat Optik
Pada setiap tabung tube dapat berisi 6, 8 atau 12 serat optik yang
berukuran sangat kecil, dimana serat optik sendiri terdiri dari 3 bagian dasar, yaitu
[3]:
1. Inti (core)
2. Jaket (cladding)

3. Mantel (coating)

Gambar 2.3 Struktur Kabel Serat Optik
Berdasarkan Gambar 2.3 terlihat bahwa struktur serat optik terdiri coating,
cladding, dan core. Struktur tersebut mamiliki pengertian sebagai berikut [3]:
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 lapis kedua. Inti (core) terbuat dari bahan kaca (glass) yang
berdiameter 2 ȝm – 50 ȝm, dalam hal ini tergantung dari jenis serat optiknya.
Ukuran core juga dapat mempengaruhi karakteristik serat optik tersebut.
2. Jaket (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

8
Universitas Sumatera Utara

lebih kecil dari core. Cladding merupakan sekubung dari core. Diameter cladding

berkisar antara 5 ȝm – 250 ȝm[3]. Hubungan indeks bias antara core dan cladding
akan mempengaruhiperambatan cahaya pada core (mempengaruhi besarnya sudut
kritis).
3. Mantel (Coating)
Coating merupakan bagian terluar dari suatu serat optik yang terbuat dari
bahan plastik yang berfungsi untuk melindungi serat optik dari kerusakan, pada
coating juga terdapat warna yang membedakan urutan core.

2.2

Jenis – jenis Serat Optik
Jenis – jenis serat optik menurut perambatannya ada 2 bagian ialah Single
Mode dan Multi Mode

2.2.1

Single Mode
Single mode yaitu mempunyai inti yang kecil antara 8-10 micron) dan

berfungsi mengirimkan sinar laser inframerah (panjang gelombang 1300-1550

nanometer). Karena dimensinya sangat kecil, maka hanya ada 1 (satu) mode
cahaya yang lewat didalamnya. Pada jenis single mode step index baik core
maupun cladding nya dibuat dari bahan silica glass. Ukuran core yang jauh lebih
kecil dari cladding nya dibuat demikian agar rugi-rugi transmisi berkurang akibat
fading seperti pada Gambar 2.4 [3].

Gambar 2.4 Perambatan Gelombang pada Single Mode

9
Universitas Sumatera Utara

Single mode step index mempunyai karakteristik sebagai berikut [3]:
1. Serat optik single mode step index memiliki diamater core yang sangat kecil
jika dibandingkan dengan cladding nya.
2. Ukuran diameter core antara 8 ȝm – 12 ȝm.
3. Cahaya hanya merambat dalam satu mode saja yaitu sejajar dengan serat
sumbu optik.
4. Memiliki redaman yang sangat kecil.
5. Memiliki bandwidth yang lebar.
6. Digunakan untuk transmisi data dengan bit rate tinggi.


2.2.2

Multi Mode
Multi Mode yaitu mempunyai

0.0025

inch

atau

inti

yang

lebih

besar ( berdiameter


62.5 micron) dan berfungsi mengirimkan sinar laser

inframerah (panjang gelombang 850-1300 nanometer) dengan banyak mode
cahaya yang lewat di dalamnya. Pada serat optik multi mode step index pulsa
disisi terima akan lebih besar dibandingkan dengan pulsa disisi kirim. Pelebaran
pulsa mengakibatkan adanya perbedaan bit-bit data yang ditransmisiskan.
Pada jenis multi mode step index ini, diameter core lebih besar diameter
cladding nya. Dampak dari besarnya diameter core menyebabkan rugi-rugi
dispersi waktu transmitternya besar. Penambahan presentase bahan silica pada
waktu pembuatan tidak terlalu berpengaruh dalam menekan rugi-rugi dispersi
waktu pengiriman. Serat optik multi mode graded index digunakan dalam
transmisi jarak pendek dengan laju data yang rendah dan memiliki loss yang besar
seperti yampak pada gambar 2.5 [3].

10
Universitas Sumatera Utara

Gambar 2.5 Perambatan Gelombang pada Multi Mode

2.3


Alat Ukur Transmisi Optik
Dalam pengukuran karakteristik optik digunakan alat ukur OTDR (Optical

Time Domain Reflectometer) dan Power Meter yang duraikan sebagai berikut[4].

2.3.1

Optical Time Domain Reflektometer (OTDR)
OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) adalah alat yang digunakan

untuk mendapatkan gambar secara visual karakteristik dari redaman sebuah fiber
dalam suatu jaringan. Selain itu, OTDR merupakan alat untuk menentukan lokasi
dari fiber optik yang terputus dan juga dapat digunakan untuk menentukan rugirugi (loss) pada tiap sambungan atau konektor.
Pada intinya OTDR memiliki 4 fungsi utama, yaitu[4]:
1. Dapat menentukan jarak lokasi pada jaringan yang patah.
2. Dapat menentukan loss dari setiap splice atau total end to end loss.
3. Dapat menentukan redaman serat sepanjang link.
4. Dapat melihat refleksi dari sebuah event seperti sebuah konektor informasi
mengenai redaman serat, loss sambungan, loss konektor dan lokasi gangguan

dapat ditentukan dari displaynya.

11
Universitas Sumatera Utara

Prinsip kerja OTDR adalah dengan mengirimkan pulsa cahaya ke serat
optik berupa sinar laser sampai ke ujung core yang di ukur. Cahaya yang
dikirimkan sebagian dipantulkan kembali ke OTDR, hal tersebut terjadi karena
ketidakmurnian dan ketidaksempurnaan serat optik sehingga menyebabkan
refleksi sepanjang serat.

Gambar 2.5 Blok Diagram OTDR

Dari Gambar 2.5[4] dapat dijelaskan prinsip kerja dari OTDR. Pulsa
generator membangkitkan sebuah pulsa elektrik yang diubah menjadi pulsa optik
oleh laser diode. Pulsa tersebut diteruskan ke kabel optik melalui sebuah optical
directional coupler. Pulsa tersebut akan dipantulkan kembali dan jika terjadi
perubahan pada kabel (EVENT), yang disebabkan oleh adanya splicing
(sambungan) pada kabel, konektor, microbending (kabel putus). Pulsa balik
tersebut diterima kembali oleh optical directional coupler dan diteruskan ke
photodiode yang mengubah kembali menjadi pulsa listrik. Pulsa tersebut diukur

12
Universitas Sumatera Utara

besarnya dan ditampilkan di layar display. Lamanya waktu antara pulsa yang
dibangkitkan dan pulsa yang diterima akan diukur dan dapat dikonversikan
menjadi jarak antara pesawat OTDR dengan EVENT tersebut (splicing, konektor,
ujung kabel dan lain – lain).
Beberapa fungsi yang dapat dilakukan oleh OTDR yaitu :
1. Mengukur Loss per satuan panjang Loss Pada saat Instalasi serat optik
mengasumsikan redaman serat optik tertentu dalam loss persatuan panjang.
OTDR dapat mengukur redaman sebelum dan setelah instalasi sehingga dapat
memeriksa adanya ketidaknormalan seperti bengkokan (bend) atau beban
yang tidak diinginkan.
2. Mengevaluasi sambungan dan konektor
Pada saat instalasi OTDR dapat memastikan apakah redaman sambungan dan
konektor masih berada dalam batas yang diperbolehkan.
3. Fault Location
Fault seperti letaknya serat optik atau sambungan dapat saat atau setelah
instalasi, OTDR dapat menunjukkan lokasi faultnya atau ketidaknormalan
tersebut. Hal ini dapat dilakukan dengan melihat jarak terjadinya end of fiber
pada OTDR, jika kurang dari jarak sebenarnya maka pada jarak tersebut
terjadi kebocoran/ keretakan (asumsi set OTDR benar). End of fiber pada
OTDR ditandai dengan adanya daya

Dokumen yang terkait

Analisis Perancangan Jaringan Serat Optik Dwdm (Dense Wavelength Division Multiplexing) Untuk Link Medan – Langsa (Studi Kasus di PT. Telkom Medan)

16 126 72

Analisis Kinerja Dense Wavelength Division Multiplexing Pada Sistem Komunikasi Serat Optik Di Arnet Sumbagut (Aplikasi Medan Centrum-Tebing Tinggi Ring II Sumatera)

3 83 83

Studi Perbandingan DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) Dan CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) Pada Sistem Komunikasi Serat Optik

8 66 87

PERENCANAAN PENGGUNAAN TEKNOLOGI DWDM (DENSE WAVELENGTH DIVISION MULTIPLEXING) PADA LINK PADANG-PEKANBARU.

0 0 6

Analisis pengaruh crosstalk pada sistem komunikasi Serat optik terhadap jaringan dense wavelength Division multiplexing (dwdm)

0 0 12

Analisis pengaruh crosstalk pada sistem komunikasi Serat optik terhadap jaringan dense wavelength Division multiplexing (dwdm)

1 1 1

Analisis pengaruh crosstalk pada sistem komunikasi Serat optik terhadap jaringan dense wavelength Division multiplexing (dwdm)

0 0 4

Analisis pengaruh crosstalk pada sistem komunikasi Serat optik terhadap jaringan dense wavelength Division multiplexing (dwdm) Chapter III V

1 0 20

Analisis pengaruh crosstalk pada sistem komunikasi Serat optik terhadap jaringan dense wavelength Division multiplexing (dwdm)

0 0 1

ANALISIS DAN SIMULASI EFEK NON LINIER THREE WAVE MIXING PADA LINK DENSE WAVELENGTH DIVISION MULTIPLEXING (DWDM) SISTEM KOMUNIKASI SERAT OPTIK ANALYSIS AND SIMULATION OF NON LINEAR EFFECT THREE WAVE MIXING IN DENSE WAVELENGHT DIVISION MULTIPLEXING (DWDM) L

1 2 8