Optical Fiber is the famous medium in the

data telecomunication system today. This

document describe brief konowledge

behind the sytem

Fiber Optic

Communication

System

Basic Knowledge

JWPradana

P a g e | 1

21/02/2013 www.gsm4baby.blogspot.com jwpradana

Daftar Isi :

Kata Pengantar ..................................................................................... 2

I. Pendahuluan ......................................................................................... 3

II. Hakekat Cahaya .................................................................................... 3

III. Kabel Serat Optik .................................................................................. 9

IV. Sumber Cahaya Kabel Serat Optik ........................................................ 13

V. Sistem Modulasi .................................................................................. 14

VI. Fiber Optic Component ........................................................................ 15

VII. Fiber Optic Repeater ............................................................................ 18

VIII. Losses In Optical System ...................................................................... 21

IX. Basic Design ......................................................................................... 22

Daftar Pustaka ..................................................................................... 23

P a g e | 2

21/02/2013 www.gsm4baby.blogspot.com jwpradana

KATA PENGANTAR

Assallamuallaikum Wr. Wb,

Pada kesempetan kali ini penulis mencoba menerangkan tentang konsep dasar dari optikal

system, yang pada saat ini sedang gencar dipergunakan sebagai alternatif untuk

menstransmisikan giga byte data dengan cost yang lebih murah dan spesikasi teknis yang

handal.

Dasar-dasar tentang optik itu sendiri diberikan pada bab-bab awal, untuk memberikan

gambaran secara penuh dasar yang mengawali penemuam kabel serat optic, sehingga mampu

membawa informasi hingga berkilo-kilo meter dengan rugi-rugi yang rendah.

Tetapi setiap apa yang diciptakan oleh manusia selalu ada kelehaman sebagaimana dhaif

manusia itu sendiri, pada bab-bab akhir dijelaskan tentang batasan-batasan dari system optik itu

sendiri.

Perhitungan dasar untuk design optik disajikan pada bab terakhir, sekedar untuk memberikan

gambaran global bagaimana memperhitungakan batas-batas spesifikasi yang diberikan oleh

pabrikan, diatas kertas.

Walaupun demikian masih ada seksi berikut nya yang akan dibahas pada buku berikutnya, yaitu

mengenai bagaimana membalans antara UL dan DL dalam sistem optic sehingga masih

memenuhi standard yang diperlukan.

Dikarenakan begitu sedikitnya leteratur yang ada dan para pabrikan menyembunyikan

spesifikasi teknis mereka di web site mereka, maka jika masih ada kekurangan disana-sini

penulis hanturkan permohonan maaf yang sebesar-besanya.

Kebenaran datangnya hanya dari Allah SWT, dan kekurangan selalu berasal dari penulis. Akhirul

kata semoga buku sederhana ini bisa memenuhi kebutuhan para pembaca.

Wass

P a g e | 3

21/02/2013 www.gsm4baby.blogspot.com jwpradana

I. PENDAHULUAN

ahaya adalah bagian tak terpisahkan dari kehidupan manusia yang wajib disyukuri

keberadaannya dengan meningkatkan ketaatan dan ketakwaan kita kepada Sang

Khalik, Allah SWT. Sepasang mata manusia pun sangat butuh keberadaan cahaya agar

mampu berfungsi dengan baik, ketika tanpa cahaya maka manusia akan berada pada

kondisi buta. Sumber Cahaya terbesar di dunia ini adalah matahari, dengan

keberadaanya bulan mampu bersinar dimalam hari. Begitupun dengan bintang-bintang dilangit

yang berkerlap-kerlip akibat dari meminjam cahaya matahari yang dipantulkan olehnya.

Pernahkah terpikirkan oleh kita, materi apakah yang membentuk cahaya ? bagaimana cahaya

mampu membuat mata kita membedakan warna atau membedakan bentuk benda ? Dapatkah

cahaya digambarkan bentuknya ? mengapa cahaya bisa dipantulan ?

Ketika kita masih anak-anak, kita kagum ketika sebuah “suryakanta” (kaca cembung)

mampu membakar sebuah kertas ketika cahaya matahari yang tersebar difokuskan menjadi

setitik cahaya yang terpusat oleh suryakanta tersebut. Ini adalah salah satu dari fenomena

cahaya,yaitu ketika cahaya mampu untuk dicompress menjadi setitik cahaya dengan intensitas

tinggi. Hal ini memberikan dasar kesimpulan bahwa sesungguhnya cahaya merupakan materi.

Berbagai pertanyaan diatas dan fenomena alam yang terlihat akan menghantarkan kita untuk

menelaah lebih jauh hakekat cahaya yang sebenarnya dan manfaat apa yang mampu diambil

oleh manusia dengan cahaya.

II. HAKEKAT CAHAYA

Cahaya adalah energi berbentuk gelombang elekromagnetik yang kasat mata dengan

panjang gelombang sekitar 380–750 nm. Penelitian lebih lanjut ditemukan bahwa Cahaya

merupakan paket partikel yang disebut sebagai foton. Kedua definisi di atas adalah sifat yang

ditunjukkan cahaya secara bersamaan sehingga disebut "dualisme gelombang - partikel" yang

ditemukan oleh Louis Debroglie pada tahun 1924.

Disusul temuan Albert Einstein pada tahun 1926 yang menyatakan bahwa cahaya tersusun dari

kuanta yang disebut sebagai “Foton” yang memiliki sifat gelombang dan partikel. Teori Eisntein

inilah yang menjadi dasar teori mekanikal kuantum. Dari sinilah era optika modern dimulai, yang

kemudian ditemukanlah sinar maser pada tahun 1953 dan berikutnya sinar laser pada tahun

1960.

Bidang studi cahaya dikenal dengan sebutan optika, merupakan area riset yang penting

pada fisika modern. Sekelompok cahaya disebut sebagai spectrum yang dipersepsikan oleh mata

manusia sebagi warna. Sebagai contoh pelangi merupakan spektrum dari sekelompok cahaya

(paket cahaya) yang terdiri merah, jingga, hijau,Biru, Kuning, Ungu, Abu-Abu dan Putih.

C

P a g e | 4

21/02/2013 www.gsm4baby.blogspot.com jwpradana

Besaran (kuantitas) yang dipergunakan untuk mengukur suatu cahaya adalah sebagai berikut :

1. Intensitas cahaya adalah besaran pokok fisika untuk mengukur daya yang dipancarkan

oleh suatu sumber cahaya pada arah tertentu per satuan sudut. Satuan SI dari intensitas

cahaya adalah Candela (Cd). Dalam bidang optika dan fotometri (fotografi), kemampuan

mata manusia hanya sensitif dan dapat melihat cahaya dengan panjang gelombang

tertentu (spektrum cahaya nampak) yang diukur dalam besaran pokok ini.

Intensitas cahaya monokromatik pada panjang gelombang adalah:

intensitas cahaya dalam satuan Candela,

intensitas radian dalam unit W/sr,

fungsi intesitas standar.

Intensitas cahaya total untuk semua panjang gelombang menjadi:

2. Frekuensi adalah ukuran jumlah putaran ulang per peristiwa dalam selang waktu yang diberikan. Untuk memperhitungkan frekuensi, seseorang menetapkan jarak waktu, menghitung jumlah kejadian peristiwa, dan membagi hitungan ini dengan panjang jarak waktu. Hasil perhitungan ini dinyatakan dalam satuan hertz (Hz) yaitu nama pakar fisika Jerman Heinrich Rudolf Hertz yang menemukan fenomena ini pertama kali. Frekuensi sebesar 1 Hz menyatakan peristiwa yang

P a g e | 5

21/02/2013 www.gsm4baby.blogspot.com jwpradana

terjadi satu kali per detik. Secara alternatif, seseorang bisa mengukur waktu antara dua buah kejadian/ peristiwa (dan menyebutnya sebagai periode), lalu

memperhitungkan frekuensi ( ) sebagai hasil kebalikan dari periode ( ), seperti nampak dari rumus di bawah ini :

keterangan:

f : frekuensi (hertz)

T :periode (sekon atau detik)

3. Panjang gelombang adalah sebuah jarak antara satuan berulang dari sebuah pola gelombang. Biasanya memiliki denotasi huruf Yunani lambda (λ).

Dalam sebuah gelombang sinus, panjang gelombang adalah jarak antara puncak:

Axis x mewakilkan panjang, dan I mewakilkan kuantitas yang bervariasi (misalnya tekanan udara untuk sebuah gelombang suara atau kekuatan listrik atau medan magnet untuk cahaya), pada suatu titik dalam fungsi waktu x.

Panjang gelombang λ memiliki hubungan inverse terhadap frekuensi f, jumlah puncak untuk melewati sebuah titik dalam sebuah waktu yang diberikan. Panjan gelombang sama dengan kecepatan jenis gelombang dibagi oleh frekuensi gelombang. Ketika berhadapan dengan radiasi elektromagnetik dalam ruang hampa, kecepatan ini adalah kecepatan cahaya c, untuku sinyal (gelombang) di udara, ini merupakan kecepatan suara di udara. Hubungannya adalah:

P a g e | 6

21/02/2013 www.gsm4baby.blogspot.com jwpradana

di mana:

λ = panjang gelombang dari sebuah gelombang suara atau gelombang

elektromagnetik

c = kecepatan cahaya dalam vakum = 299,792.458 km/d ~ 300,000 km/d =

300,000,000 m/d atau

c = kecepatan suara dalam udara = 343 m/d pada 20 °C (68 °F)

f = frekuensi gelombang

Cahaya memiliki beberapa sifat yang berkaitan dengan enviroment disekitarnya dimana

cahaya berinteraksi,

1. Refleksi (atau pemantulan) adalah perubahan arah rambat cahaya ke arah sisi (medium) asalnya, setelah menumbuk antarmuka dua medium.

Refleksi pada era optik geometris dijabarkan dengan hukum refleksi yaitu:

Sinar insiden (sinar datang), sinar refleksi (Sinar Pantul) dan sumbu normal antarmuka ada pada satu bidang yang sama

Sudut yang dibentuk antara masing-masing sinar insiden dan sinar refleksi terhadap sumbu normal adalah sama besar.

Jarak tempuh sinar insiden dan sinar refleksi bersifat reversible (bolak-balik).

2. Refraksi (atau pembiasan) dalam optika geometris didefinisikan sebagai perubahan

arah rambat partikel cahaya akibat terjadinya percepatan.

P a g e | 7

21/02/2013 www.gsm4baby.blogspot.com jwpradana

Refraksi (pembiasan) gelombang-gelombang cahaya di air. Persegi gelap menunjukkan

posisi sebenarnya sebatang pensil yang diletakkan dalam semangkuk air. Persegi terang

menunjukkan posisi tampak dari pensil itu. Perhatikan bahwa ujungnya (X) seakan-akan

terlihat di Y, posisi yang jelas lebih dangkal.

3. Interferensi adalah interaksi antar gelombang di dalam suatu daerah. Interferensi dapat

bersifat membangun dan merusak. Bersifat membangun jika beda fase kedua

gelombang sama sehingga gelombang baru yang terbentuk adalah penjumlahan dari

kedua gelombang tersebut. Bersifat merusak jika beda fasenya adalah 180 derajat,

sehingga kedua gelombang saling menghilangkan

P a g e | 8

21/02/2013 www.gsm4baby.blogspot.com jwpradana

4. Difraksi adalah penyebaran gelombang, contoh: penyebaran cahaya karena adanya halangan.

Semakin kecil halangan, penyebaran gelombang semakin besar. Hal ini bisa diterangkan oleh

prinsip Huygens.

Difraksi pada dua celah berjarak . Fraksi gelombang putih terjadi pada perpotongan antara

garis-garis putih. Fraksi gelombang hitam terjadi pada perpotongan garis-garis berwarna hitam.

Fraksi-fraksi gelombang terpisah sejauh sudut dan dirunut dengan urutan .

5. Dispersi adalah peristiwa penguraian cahaya polikromatik (putih) menjadi cahaya-cahaya

monokromatik (me, ji, ku, hi, bi, ni, u) pada prisma lewat pembiasan atau pembelokan. Hal ini

membuktikan bahwa cahaya putih terdiri dari harmonisasi berbagai cahaya warna dengan

berbeda-beda panjang gelombang.

Warna Panjang gelombang

Ungu 400-440nm

Biru 440-495nm

Hijau 495-580nm

Kuning 580-600nm

Orange 600-640nm

Merah 640-750nm

6. Polarisasi cahaya atau polarisasi optik adalah salah satu sifat cahaya yang bergerak secara oscillasi dan menuju arah tertentu. Karena cahaya termasuk gelombang elektromagnetik, maka cahaya ini mempunyai medan listrik, E dan juga medan magnet, H yang keduanya saling beroscilasi dan saling tegak lurus satu sama lain, serta tegak lurus terhadap arah rambatan (lihat gambar).

Cahaya juga dikategorikan sebagai gelombang transversal; yang berarti bahwa cahaya merambat tegak lurus terhadap arah oscilasinya. Adapun syaratnya adalah bahwa gelombang tersebut mempunyai arah oscilasi tegak lurus terhadap bidang rambatannya. Gelombang bunyi, berbeda dengan gelombang cahaya, tidak dapat terpolarisasi sehingga dia bukan gelombang transversal.

P a g e | 9

21/02/2013 www.gsm4baby.blogspot.com jwpradana

Suatu cahaya dikatakan terpolarisasi apabila cahaya itu bergerak merambat ke arah tertentu. Arah polarisasi gelombang ini dicirikan oleh arah vektor bidang medan listrik gelombang tersebut serta arah vektor bidang medan magnetnya.

Beberapa macam / jenis polarisasi:

polarisasi linear,

polarisasi melingkar,

polarisasi ellips.

Gelombang dengan polarisasi melingkar dan polarisasi ellips dapat diuraikan menjadi 2 gelombang dengan polarisasi tegak lurus. Polarisasi linear terjadi ketika cahaya merambat hanya dengan satu arah yang tegak lurus terhadap arah rambatan atau bidang medan listriknya.

Gb. Jenis polarisasi melingkar dari gelombang cahaya, dengan medan E (hijau) dan medan H (merah), dan arah rambatan ke atas

III. Kabel Serat Optic (Fiber Optic)

Optical fiber atau serat optic merupakan media penghantar komunikasi alternative pengganti

wire (kabel) dan Udara. Cahaya adalah gelombang eletromagnetic alternative yang memiliki

kehandalan yang tidak dimiliki oleh Radio, beberapa kelebihannya adalah sebagai berikut :

o Memiliki lebarbidang (bandwidth) yang sangat lebar. Dalam sistem digital dapat

mencapai orde gigahertz, sehingga mampu membawa informasi yang sangat

besar.

P a g e | 10

21/02/2013 www.gsm4baby.blogspot.com jwpradana

o Ukuran yang sangat tipis (setipis rambut), murah dan mudah dalam installasi

penarikan kabelnya.

o Cahaya tidak terpengaruh (terinterferensi) oleh derau listrik maupun medan

magnet.

o Pengkodean menggunakan cahaya terjamin keamanannya.

o Cahaya yang dilalukan didalam serat kaca tidak menghasilkan listrik sehingga

aman untuk ditanam dalam tanah karena tidak menghasilkan percikan listrik.

o Losses yang sangat rendah sehingga mengurangi (bahkan meniadakan)

perangkat repeater untuk jaringan jarak jauh. Losses serat optic mencapai

kurang dari 5 dB/Km.

Tetapi bagaimanapun juga kabel serat optic memiliki beberapa kelemahan. Setiap yang dibuat

atau dihasilkan manusia pasti ada kelemahannya, karena manusia pun tidak ada yang sempurna.

1. Sangat sulit untuk membuat terminal untuk kabel serat. Misalnya terminal pembagi,

terminal koneksi dsb.

2. Penyambungan antar kabel serat memerlukan peralatan khusus dan ketrampilan khusus

disertai dengan ketelitian yang tinggi.

Kabel serat optik terbuat dari kaca atau plastik dengan ukuran 120 µm (mikrometer), dengan

ukuran sebesar itu sehelai kabel serat optik memiliki dimensi yang lebih kecil dari sehelai

rambur manusia. Sumber cahaya yang dipergunakan dalam sistem transmisi serat optik adalah

LED atau Laser, cahaya yang ditransmisikan lewat serat kaca tidak terpendar keluar dikarenakan

indek bias kabel serat optik lebih besar dari indek bias udara.

Apa yang dimaksud dengan indeks bias ?

Indeks bias pada medium didefinisikan sebagai perbandingan antara kecepatan cahaya dalam

ruang hampa udara dengan cepat rambat cahaya pada suatu medium.

Secara matematis, indeks bias dapat ditulis:

dimana: n = indeks bias c = kecepatan cahaya dalam ruang hampa (299,792,458 meter/detik)

= cepat rambat cahaya pada suatu medium

Indeks bias tidak pernah lebih kecil dari 1 atau (n ≥ 1).

P a g e | 11

21/02/2013 www.gsm4baby.blogspot.com jwpradana

Secara garis besar kabel serat optik terdiri dari 2 bagian utama, yaitu cladding dan core . Cladding adalah selubung dari inti (core). Cladding mempunyai indek bias lebih rendah dari pada core akan memantulkan kembali cahaya yang mengarah keluar dari core kembali kedalam core lagi.

Gb. Bagian-bagian serat optik jenis single mode

Dalam aplikasinya serat optik biasanya diselubungi oleh lapisan resin yang disebut

dengan jacket, biasanya berbahan plastik. Lapisan ini dapat menambah kekuatan untuk

kabel serat optik, walaupun tidak memberikan peningkatan terhadap sifat gelombang

pandu optik pada kabel tersebut. Namun lapisan resin ini dapat menyerap cahaya dan

mencegah kemungkinan terjadinya kebocoran cahaya yang keluar dari selubung inti.

Serta hal ini dapat juga mengurangi cakap silang (cross talk) yang mungkin terjadi.

Pembagian serat optik dapat dilihat dari 2 macam perbedaan :

1. Berdasarkan mode yang dirambatkan:

Single mode : serat optik dengan inti (core) yang sangat kecil, diameter intinya sangat sempit mendekati panjang gelombang (biasanya sekitar 8,3 - 10 mikron) sehingga cahaya yang masuk ke dalamnya tidak terpantul-pantul ke dinding selongsong (cladding). Bagian inti serat optik single-mode terbuat dari bahan kaca silika (SiO2) dengan sejumlah kecil kaca Germania (GeO2) untuk meningkatkan indeks biasnya. Untuk mendapatkan performa yang baik pada kabel ini, ukuran selongsongnya yang diperlukan sekitar 15 kali dari ukuran inti (sekitar 125 mikron). Kabel untuk jenis ini paling mahal, tetapi memiliki pelemahan yang kecil (kurang dari 0.35dB per kilometer), sehingga memungkinkan kecepatan yang sangat tinggi dari jarak yang sangat jauh. Standar terbaru untuk kabel ini adalah ITU-T G.652D, dan G.657. Panjang Gelombang Pulsa cahaya yang ditembakan kedalam serat optic singgle mode adalah 1310-1550nm.

Multi mode : serat optik dengan diameter core yang agak besar yang membuat laser di dalamnya akan terpantul-pantul di dinding cladding yang dapat menyebabkan berkurangnya bandwidth dari serat optik jenis ini. Diameter inti dari serat optik multi mode berkisar antara 50 -100 mikron, sedangkan panjang gelombang cahaya yang ditembakan kedalamnya berada dalam range 850-1300nm.

P a g e | 12

21/02/2013 www.gsm4baby.blogspot.com jwpradana

2. Berdasarkan indeks bias core :

Step indeks : pada serat optik step indeks, core memiliki indeks bias yang homogen. Graded indeks : indeks bias core semakin mendekat ke arah cladding semakin kecil.

Jadi pada graded indeks, pusat core memiliki nilai indeks bias yang paling besar. Serat graded indeks memungkinkan untuk membawa bandwidth yang lebih besar, karena pelebaran pulsa yang terjadi dapat diminimalkan.

Attenuasi atau pelemehan (Losses) dari kabel serat optic sangat rendah jika dibandingkan dengan kabel biasa (Coaxial), kurang dari 1dB/Km nya.

Losess yang dari kabel serat optik disebabkan oleh beberapa faktor sebagai berikut :

Penyerapan (Absorption) Kehilangan cahaya yang disebabkan adanya kotoran dalam serat optik.

Penyebaran (Scattering) Kehilangan radiasi (radiative losses)

Reliabilitas dari serat optik dapat ditentukan dengan satuan BER (Bit Error Rate). Salah satu ujung serat optik diberi masukan data tertentu dan ujung yang lain mengolah data itu. Dengan intensitas laser yang rendah dan dengan panjang serat mencapai beberapa km, maka akan menghasilkan kesalahan. Jumlah kesalahan persatuan waktu tersebut dinamakan BER. Dengan diketahuinya BER maka, Jumlah kesalahan pada serat optik yang sama dengan panjang yang berbeda dapat diperkirakan besarnya.

Standarisasi kode warna dari selubung luar (jacket) kabel serat optik jenis Patch Cord adalah sebagai berikut:

Warna selubung luar/jacket Artinya Kuning serat optik single-mode

Oranye serat optik multi-mode

Aqua Optimal laser 10 giga 50/125 mikrometer serat optik multi-mode

Abu-Abu Kode warna serat optik multi-mode, yang tidak digunakan lagi

Biru Kadang masih digunakan dalam model perancangan

P a g e | 13

21/02/2013 www.gsm4baby.blogspot.com jwpradana

IV. Sumber Cahaya Kabel Serat Optic

Sumber cahaya yang dimakasud disini adalah cahaya yang dipergunakan untuk memodulasi

informasi sebelum ditransmisikan melalui kabel serat kaca.

Syarat-syarat penting yang harus dipenuhi agar bisa dipergunakan sebagai pemodulasi sistem

optic adalah :

1. Cahaya yang dihasilkan harus bersifat mendekati monocromatis (berfrequency Tunggal)

2. Cahaya harus memiliki intensitas tinggi, sehingga mampu mengatasi rugi-rugi dari kabel

serat optic dan accesorisnya.

3. Mudah untuk dimodulasi oleh Sumber Informasi

4. Sumber cahaya harus berukuran kecil, ringkas dan mudah dihubungkan dengan serat

optik nya, sehingga tidak menambah rugi-rugi akibat koneksi.

Ada Dua (2) jenis sumber cahaya yang umumnya dipergunakan didalam sistem komunikasi saat

ini adalah :

1. Diode Pancar Cahaya (Light Emiting Diode, LED)

LED menghasilkan intensitas cahaya yang rendah, sehingga sumber cahaya LED hanya

mampu dipergunakan untuk jaringan berjarak pendek dan menengah. Dan ini biasanya

diperuganakan di gedung, pesawat terbang, kapal pesiar dan sebaginya.

2. Diode Laser Injeksi (Injection Laser Diode, ILD)

LASER mampu menghasilkan cahaya dengan intensitas tinggi dan koheren sehingga

sangat cocok untuk jaringan jarak jauh.

Yang umum dipergunakan oleh fiber optic system di DAS adalah Sumber Cahaya LED.

P a g e | 14

21/02/2013 www.gsm4baby.blogspot.com jwpradana

V. Modulation System

Basic System dari jaringan fiber optic adalah seperti gambar dibawah ini :

Didalam blok FOT modulasi informasi terjadi dari Informasi RF ke dalam bentuk Informasi

cahaya dan sebaliknya diubah lembali kedalam system informasi RF didalam blok FOR.

Secara sederhana proses modulasi optik diterangkan pada gambar dibawah ini, karakteristik LED

terhadap masukan adalah linear.

P a g e | 15

21/02/2013 www.gsm4baby.blogspot.com jwpradana

VI. FIBER OPTIC COMPONENTS

1. Konektor

Pada kabel serat optik, sambungan ujung terminal atau disebut juga konektor, biasanya memiliki tipe standar seperti berikut:

a) FC (Fiber Connector): digunakan untuk kabel single mode dengan akurasi yang sangat tinggi dalam menghubungkan kabel dengan transmitter maupun receiver. Konektor ini menggunakan sistem drat ulir dengan posisi yang dapat diatur, sehingga ketika dipasangkan ke perangkat lain, akurasinya tidak akan mudah berubah.

b) SC (Subsciber Connector): digunakan untuk kabel single mode, dengan sistem dicabut-pasang. Konektor ini tidak terlalu mahal, simpel, dan dapat diatur secara manual serta akurasinya baik bila dipasangkan ke perangkat lain.

c) ST (Straight Tip): bentuknya seperti bayonet berkunci hampir mirip dengan konektor BNC. Sangat umum digunakan baik untuk kabel multi mode maupun single mode. Sangat mudah digunakan baik dipasang maupun dicabut.

d) Biconic: Salah satu konektor yang kali pertama muncul dalam komunikasi fiber optik. Saat ini sangat jarang digunakan.

e) D4: konektor ini hampir mirip dengan FC hanya berbeda ukurannya saja. Perbedaannya sekitar 2 mm pada bagian ferrule-nya.

f) SMA: konektor ini merupakan pendahulu dari konektor ST yang sama-sama menggunakan penutup dan pelindung. Namun seiring dengan berkembangnya ST konektor, maka konektor ini sudah tidak berkembang lagi penggunaannya.

g) E2000

Selanjutnya jenis-jenis konektor tipe kecil:

a) LC b) SMU c) SC-DC

P a g e | 16

21/02/2013 www.gsm4baby.blogspot.com jwpradana

2. Patch Cord

Sejenis jumper didalam system RF, dimana panjangnya antara 2 s/d 5 M dengan ujung-

ujung nya sudah terpasang konektor dengan jenis terntentu dengan type Male-Female

atau Male-Male.

3. Pig Tail

Pig Tail (ekor babi) adalah fiber optic kabel dimana salah satu ujungnya sudah terkoneksi

dengan konektor.

P a g e | 17

21/02/2013 www.gsm4baby.blogspot.com jwpradana

4. Optical Divider

Adalah pembagi optic untuk memberikan inputan di arah yang berbeda. Optical divider

ini bekerjanya mirik power splitter pada system RF. Atau menggabungkan 2 inputan dari

arah yang berbeda menjadi satu output.

5. Fiber Optic Adaptor

Berfungsi sebagai penguhubung antara dua konektor dengan type sama dengan jenis

yang berbeda (Female dan Male), atau antara 2 konektor dengan type yang berbeda.

6. Isolator

Berfungsi untuk mencegah agar cahaya tidak berbalik berlawanan arah dengan

sumbernya.

7. Joint Closure (Splicer Box)

Berfungsi untuk menyimpan (menggulung) sisa kabel optic agar tersimpan rapi untuk

keperluan maintenance atau retroftit dimasa mendatang.

P a g e | 18

21/02/2013 www.gsm4baby.blogspot.com jwpradana

VII. FIBER OPTIC REPEATER

Blok Diagram Optical Repeater, secara generik, adalah seperti gambar dibawah ini :

Gb. Block Diagram Master Unit

Gb. Block Diagram Remote Unit (RU)

P a g e | 19

21/02/2013 www.gsm4baby.blogspot.com jwpradana

Pada dasarnya optical repeatere unit adalah system sederhana yang prinsip kerjanya

sama dengan repeater regular non optic. Hanya saja dalam repeater optic telah

ditambahkan module pengubah informasi yang masih berupa frequency radio ke

frequency cahaya.

Dalam blok diagram diatas juga terlihat ada tambahan komponen attenuator yang

berfungsi untuk menyesuaikan antara output RF dengan Inputan dari optical modulator

yang berordo miliwatt.

Dibawah ini adalah spesifikasi teknis penting pada Optical Repeater, yang menjadi fokus

penting pada saat melakukan design dan implementasi (dikarenakan setiap pabrikan

mendefinisikan spesifikasinya berbeda-beda) :

o Typical Input Power/Carrier (w/10 carriers) dbm, yang dimaksud batas

maksimum inputan RF yang dijinkan ke arah port master unit sebelum diubah ke

cahaya. Pada umum nya adalah 0 s/d 3 dbm, tetapi produk dari Andrew

mencantumkan spesifaksi untuk input master unit nya hingga +33 dBm

(Modulenya sudah dilengkapi dengan Internal Attenuator)

o Optical Loss, Adalah maksimum loss optic yang diijinkan agar system masih

mampun bekerja maksimum sesuai dengan spesifikasi dari peralatan. Optical

Loss bervariasi tergantung dari pabrikan. Pada umumnya Optical loss yang

diijinkan adalah < 3dB (tetapi untuk product dari Andrew mengijinkan hingga 10

dB Optical Loss).

o IP3 (Third (3rd) Order Intercept Point atau TOI), adalah spesifikasi yang

dipergunakan untuk menentukan lineritas dari module Amplifier terhadap

Amplier Ideal. TOI muncul akibat ada Intermodulation product (IM3) dari

ferquency input yang berdekatan.

o Intermodulation Product (IM3), proses terjadinya modulasi yang tidak

diinginkan dari dua frequency yang berbeda dan berdekatan. Penyebab

terjadinya Intermodulasi adalah non linearitas dari modul sinyal processing. Efek

P a g e | 20

21/02/2013 www.gsm4baby.blogspot.com jwpradana

dari intermodulasi ini adalah munculnya frequency ke-2 atau ke-3 akibat

penjumlahan dan pengurangan dari dua frequency yang berdekatan tersesebut.

o Noise Figure, adalah Noise yang dihasilkan dari peralatan itu sendiri. Semakin

kecil nilai noise figure semakin baik. Karena NF menjadi kontributor dari

kenaikan Noise Floor.

P a g e | 21

21/02/2013 www.gsm4baby.blogspot.com jwpradana

o 1dB Compression Point, adalah spesifikasi untuk memperkirakan sejauh

mana non liniearitas dari peralatan amplifier yang sedang dipergunakan.

Rule of Thumb dari 1dB compression adalah 10dB dibawah TOI (IP3).

VIII. LOSSES IN OPTICAL SYSTEM

Meskipun optical system adalah system yang sangat effektif untuk transmisi jarak jauh,

bukan bearti 100% tanpa rugi-rugi. Dibawah ini adalah rugi-rugi yang diperhitungkan

dalam mendesign tranmisi menggunakan system optik.

1. Optical feeder, ada type optical feeder dengan loss per km yang berbeda

o Singgle Mode (9/125 µm)

0.4 dB/Km pada λ = 1300 nm

0.3 dB/Km pada λ = 1550 nm

o Multi Mode (62.5/125 µm)

3 dB/Km pada λ = 850 nm

1 dB/Km pada λ = 1300 nm

o POF (Plastic Optical Fiber) = 0.2 dB/m

2. Splicing Loss, proses penyambung antar optical feeder atau antara pigtail

dengan feeder.

o Electric Arc (Fusion Splicing), Loss 0,1 dB

o Mechanical Splicing (Gluing Splicing), Loss 0.2 dB

3. Connector Loss per pair, pada umumnya adalah 0.5 dB

P a g e | 22

21/02/2013 www.gsm4baby.blogspot.com jwpradana

IX. BASIC DESIGN

Pada prinsipnya suatu sistem yang menggunakan optical sebagai media transmisi

memiliki dua block terpisah, yaitu Blok Radio (RF) dengan Blok Optik. Seperti yang

digambarkan didalam blok diagram dibawah ini :

Untuk RF Part perhitungan design nya mengikuti link budget calculation mengikuti

kaidah-kaidah perhitungan untuk radio frequency.

Untuk saat ini akan dicoba mengimplementasikan teori dasar yang sudah dibahas di

bab-bab sebelumnya, khusus untuk part optik nya saja.

Dari BTS ke arah Master Unit (MU), yang perlu diperhatikan dipart ini adalah

berapa maximum input yang diijinkan di feeding ke arah master unit. Typical

input yang diijinkan pada umumnya berada pada range 0-3 dBm. Karena power

output BTS variable antara range 37 – 43 dBm, maka yang perlu dihitung adalah

seberapa besar external attenuasi yang harus dipasang.

RF PART OPTIC PART RF PART

a

b

C

P a g e | 23

21/02/2013 www.gsm4baby.blogspot.com jwpradana

Agar terhidar dari perubahan power yang tidak terduga, maka batasan

maximum dari power output BTS yang dipergabakan sebagai dasar perhitungan.

Jika dipergunakan batasan 0 dbm untuk input master unit maka akan diperlukan

attenuasi sebesar :

Power Output BTS – Attenuasi = Batasan Input Master Unit

43 dbm – x = 0 dBm

x = 43 dB

sehingga untuk blok diagram diatas diperlukan 43 dB attenuasi,

implementasi actualnya akan menggunakan 30 dB external attenuator

dan sisanya 13 dB menggunakan internal sistem master unit attenuasi

biasanya memiliki range 0-20 dB attenuasi.

Part berikutnya yang harus diperhatikan adalah optical losses yang

dijinkan agar system optik ini bisa berjalan sesuai spesifikasi yang telah

ditentukan. Yang dihitung optical fedeer yang menhubungkan remote

unit terjauh dari Master unitnya. Diasumsikan maximum optical loss yang

diijinkan berdasarkan spesifikasi adalah <3 dB. Berdasarkan diagaram

diatas ada tiga section (kotak merah) optical part (a,b dan c), diasumsikan

part yang terpasang per section adalah sebagai berikut:

o Part a, karena jarak antara MU dengan OTB (Splicer Box) pendek

maka dipergunakan Patch Cord untuk menghubungkannya.

o Part b, dari OTB (Splicer Box) ke RU unit yang berada di basement

Tower H, jarakanya 500 M, masing-masing optic core

disambungkan dengan pigtail.

o Kemudian dari OTB ke arah Remote Unit (RU) dipergunakan patch

cord.

o Detail diagram per core optic nya digambarkan sebagai berikut.

Note : Loss Singgle Mode Feeder 0.4 dB * 500m/1000m = 0.2 dB

Jadi Total Optic Loss =

0.5 dB+0,2dB+0,1dB+0.2dB+0.1dB+0.2dB+0.5dB = 1.8 dB (< 3dB)

Kesimpulan masih memenuhi standard

P a g e | 24

21/02/2013 www.gsm4baby.blogspot.com jwpradana

Daftar Pustaka :

1. Thomas Sri Widodo, Komunikasi Serat Optic, Andi Offset, Jogjakarta, 1995

2. Bell Core, Lennie Lightwave’s Guide To Installation Fiber.

3. www.wikipedia.org

4. Litenna Training Documents, 2001

5. Foxcom Training Documents, 2002