U

ANALIS

UNTUK D

( O

GED

I M

SA PENG

DAERAH

OPTICAL

DE SUKAD

MADE DAR

PRO

FAKULT

LAPORA

GUKURAN

TRANSM

MENGG

TIME DO

DARMIKA,

RMAWAN

OGRAM STU

TAS TEKNI

JIMB

1

AN PENEL

N RUGI-R

MISI KAL

GUNAKAN

OMAIN RE

Oleh :

, ST., MSc.

UDI TEKN

IK UNIVER

BARAN-BA

2015

LITIAN

RUGI JAR

LIASEM-U

N OTDR

EFLECTO

NIDN

NIM

NIK ELEKT

RSITAS UD

ALI

RINGAN O

UBUNG D

O METER

: 00050567

: 02044050

TRO

DAYANA

OPTIK

DENGAN

)

704

078

i

ABSTRAK

Dengan semakin berkembangnya teknologi komunikasi dewasa ini, menuntut masyarakat pengguna teknologi tersebut untuk semakin selektif dalam memilih teknologi mana yang akan digunakan. Demikian pula dengan media penghantarnya, dimana teknologi tersebut harus dapat memenuhi berbagai keperluan pengguna, seperti biaya yang relatif rendah, mutu pelayanan yang tinggi dan lebih cepat, aman dan berkapasitas yang lebih besar. Banyak pilihan yang diberikan dan kabel serat optik adalah salah satu alternatif pemecahannya. Pada sistem komunikasi, serat optik ( fiber optik ) makin banyak menggantikan saluran transmisi kawat biasa. Saluran serat optik memberikan beberapa keuntungan dibandingkan dengan saluran transmisi kawat biasa. PT Telkom sebagai penyedia layanan telekomunikasi menggunakan kabel serat optik paling utama sebagai penghantar dalam sistem komunikasi. Tetapi dalam kenyataannya kabel serat optik juga memiliki loss yang nantinya berpengaruh sekali dalam sistem komunikasi tersebut, sehingga PT Telkom berusaha untuk menekan seminimal mungkin loss yang dihasilkan pada kabel serat optik tersebut. tetapi sebelum menekan loss tersebut PT Telkom perlu mengetahui berapa besarkah loss yang terdapat pada jaringan transmisi yang digunakan dalam berkomunikasi dan untuk mengetahui besar loss tersebut, PT Telkom menggunakan suatu perangkat yang dinamakan OTDR ( Optical Time Domain Reflecto Meter ). Hasil pengukuran loss ( redaman ) dengan menggunakan OTDR adalah 0.22 dB hampir sesuai dengan loss yang dicari melalui dengan perhitungan yaitu 0.181 dB . Selain itu juga, pengukuran loss dengan menggunakan OTDR hasilnya hampir mendekati standar loss yang telah ditetapkan yaitu 0.2 dB. Ini membuktikan bahwa perangkat OTDR sangat baik digunakan dalam mengukur loss pada jaringan transmisi.

ii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan

rahmat-Nya, penulis dapat menyelesaikan laporan penelitian ini. Laporan ini

diharapkan dapat menjadi referensi bagi mahasiswa Jurusan Teknik Elektro

Universitas Udayana yang mengambil mata kuliah Sistem Komunikasi Optik.

Penyusunan laporan in merupakan prasyarat akademis pada program Studi

Teknik Elektro Universitas Udayana. Adapun judul dari laporan Kerja praktek ini

adalah :

“ ANALISA PENGUKURAN RUGI-RUGI JARINGAN OPTIK UNTUK

DAERAH TRANSMISI KALIASEM-UBUNG DENGAN MENGGUNAKAN OTDR (

OPTICAL TIME DOMAIN REFLECTO METER ) ”

Dalam penyusunan laporan ini. Penulis banyak mendapat bantuan dan

berbagai pihak. Menyadari akan hal itu, melalui kesempatan ini penulis ingin

mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Bapak Ir. Nyoman Setiawan, MT. selaku Ketua Program Studi Teknik

Elektro Fakultas Teknik University Udayana.

2. Bapak Sukardi staff PT. Telkom atas berbagai data dan informasi yang

diberikan.

3. Semua pihak yang telah memberikan bantuan kepada penulis.

Penulis menyadari penelitian ini masih jauh dari sempurna akibat

terbatasnya pengetahuan, waktu dan kesempatan yang dimiliki. Untuk itu, segala

saran yang bersifat membangun sangat penulis harapkan untuk penyempurnaan

karya berikutnya. Melalui kesempatan ini pula, penulis mohon maaf yang sebesar-

besarnya apabila ada hal-hal yang kurang berkenan. Semoga laporan ini dapat

bermanfaat bagi para pembaca.

Denpasar, Nopember 2015

Penulis

iii

DAFTAR ISI

JUDUL

ABSTRAK……………………………………………………………………........i

ABSTRACT.............................................................................................................ii

KATA PENGANTAR……………………………………………………………iii

DAFTAR ISI...........................................................................................................iv

DAFTAR GAMBAR.............................................................................................vii

DAFTAR TABEL……………………………………………………….............ix

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang..................................................................................................1.

1.2 Rumusan Masalah..............................................................................................2

1.3Tujuan.................................................................................................................2

1.4Manfaat...............................................................................................................2

1.5 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah................................................................3

1.6 Sistematika Pembahasan...................................................................................3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Sistem Transmisi dengan Media Fisik..............................................................4

2.1.1 Sistem Transmisi dengan Media Kawat Terbuka ( Open Wire )....................4

2.1.2 Sistem Transmisi dengan Media Kabel..........................................................5

2.1.3 Sistem Transmisi dengan Media Serat optik .................................................7

2.1.3.1 Struktur Dasar Serat optik ..........................................................................8

2.2 Jenis-jenis Serat optik ......................................................................................9

2.2.1 Single Mode Fiber...........................................................................................9

2.2.2 Multimode Step Index...................................................................................11

2.2.3 Multimode Graded Index..............................................................................12

2.3 Karakteristik Serat optik .................................................................................13

2.3.1 Konstruksi Kabel Serat optik .......................................................................15

2.4 Propagasi Cahaya dalam Serat optik ...............................................................17

2.4.1 Karakteristik Serat optik ..............................................................................17

2.4.2 Komponen Serat optik .................................................................................18

2.5 Rugi-rugi Serat optik .......................................................................................19

iv

2.5.1 Standar Nilai Pengukuran.............................................................................23

2.6 Konfigurasi Transmisi serat optik ...................................................................24

2.6.1 Keuntungan dan Kerugian transmisi Serat optik .........................................25

2.7 Optical Time Domain Reflecto Meter ( OTDR ).............................................25

2.7.1 Backscatter....................................................................................................26

2.7.2 Non-Reflective Events...................................................................................27

2.7.3 Reflective Events .........................................................................................28

2.8 Prinsip kerja OTDR..........................................................................................29

BAB III MATERI DAN METODE

3.1 Tempat dan Waktu Kerja Praktek....................................................................31

3.2 Data…………………………………………………………………..............31

3.2.1 sumber Data..................................................................................................31

3.2.1.1 Data Primer................................................................................................31

3.21.2 Data Sekunder.............................................................................................31

3.3 Analisis Data....................................................................................................31

3.4 Alur Analisis....................................................................................................32

BAB IV PEMBAHASAN

4.1 Teknik Penyambungan OTDR dengan Kabel Serat optik ..............................33

4.2 Fungsi Elemen-elemen OTDR.........................................................................34

4.2.1 Trace Screen ( Tampilan Layar Penjejakan )................................................34

4.2.2 Start ( mulai )................................................................................................34

4.2.3. Parameter-parameter OTDR........................................................................35

4.2.4 Event ( kejadian )..........................................................................................35

4.2.4.1 Pengujian dengan mode Events.................................................................36

4.2.5 Measurements ( pengukuran ).......................................................................37

4.2.5.1 Elemen pada Measurements.......................................................................37

4.2.6 Setup..............................................................................................................40

4.3 Pengukuran Rugi-rugi Penyambungan Serat optik .........................................41

4.3.1 Pengoperasian OTDR....................................................................................42

4.3.1.1 Pengukuran Kerugian Sambungan.............................................................42

4.3.1.2 Pengukuran Kerugian Dua Titik................................................................43

4.3.1.3 Hubungan Serat optik ................................................................................43

v

4.4 Konektor Optik.................................................................................................43

4.4.1 Rugi-rugi pada Konektor Optik....................................................................44

4.5 Pengukuran Rugi-rugi Jaringan transmisi Serat optik

Pada Kaliasem-Ubung......................................................................................44

4.5.1 Spesifikasi Kabel Optik Single Mode...........................................................44

4.5.2 Analisa Pengukuran Jaringan Serat optik ....................................................45

4.5.3 Perbandingan Pengukuran OTDR dengan Perhitungan ...............................49

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan……………………………………………………...................55

5.2 Saran.................................................................................................................55

DAFTAR PUSTAKA…........................................................................................56

vi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Konfigurasi Sistem Transmisi dengan Media Fisik.............................4

Gambar 2.2 Suatu Sistem dengan Karakteristik R,L,C,G........................................5

Gambar 2.3 Kabel Koaksial.....................................................................................6

Gambar 2.4 Kabel Serat optik ................................................................................7

Gambar 2.5 Struktur Dasar Serat optik ..................................................................9

Gambar 2.6 Prinsip perambatan cahaya dalam Serat optik .....................................9

Gambar 2.7 Single Mode Fiber dan Perubahan Indeks Bias.................................10

Gambar 2.8 Multimode Step Index dan Perubahan Index Core............................11

Gambar 2.9 Perambatan Cahaya dalam Multimode Step index Fiber...................11

Gambar 2.10 Multimode Graded Index dan Perubahan Index Bias......................12

Gambar 2.11 Perambatan Gelombang Cahaya pada Multimode Graded Index....13

Gambar 2.12 Kabel Optik Duct.............................................................................16

Gambar 2.13 Konstruksi Kabel Tanam Langsung.................................................16

Gambar 2.14 Konstruksi Kabel Udara...................................................................16

Gambar 2.15 Hukum Pemantulan Cahaya Snellius...............................................17

Gambar 2.16 Karakteristik Redaman Serat optik .................................................18

Gambar 2.17 Rugi-rugi Akibat Molekul Air dalam Optik.....................................20

Gambar 2.18 Rugi-rugi akibat Scattering..............................................................21

Gambar 2.19 Rugi-rugi akibat Microbending........................................................21

Gambar 2.20 Rugi-rugi akibat Penyambungan......................................................22

Gambar 2.21 Rugi-rugi akibat Coupling................................................................23

Gambar 4.1 Blok Diagram Sistem Konfigurasi Serat optik ..................................27

Gambar 4.2 blok Diagram Stasiun Pengulang.......................................................27

Gambar 4.3 Penampang Muka OTDR...................................................................30

Gambar 4.4 Bagan Prinsip Kerja OTDR................................................................32

Gambar 4.5 Backscatter.........................................................................................32

Gambar 4.6 Non-Reflective Events.......................................................................33

Gambar 4.7 Reflective Events...............................................................................33

Gambar 4.8 Kondisi Fiber End..............................................................................34

Gambar 4.9 Kondisi Dinamic Range ....................................................................34

vii

Gambar 4.10 Kondisi Dead Zone...........................................................................35

Gambar 4.11 Teknik Penyambungan kabel ke OTDR...........................................36

Gambar 4.12 Layar Penjejakan..............................................................................37

Gambar 4.13 Alur mode OTDR Bekerja...............................................................38

Gambar 4.14 Parameter pada Mode OTDR...........................................................38

Gambar 4.15 Hasil Pengujian dengan Mode Events..............................................40

Gambar 4.16 Hasil Pengujian dengan Mode Measurements.................................41

Gambar 4.17 Kontrol Pembatas Nilai....................................................................42

Gambar 4.18 Pengujian Jarak Mode Pengukuran..................................................42

Gambar 4.19 Redaman Perkiraan Ujung ke Ujung..............................................43

Gambar 4.20 Penampang konektor optik..............................................................49

Gambar 4.21 OTDR Report untuk Core 8.............................................................51

Gambar 4.22 OTDR Report untuk Core 7.............................................................53

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dengan semakin berkembangnya teknologi komunikasi dewasa ini,

menuntut masyarakat pengguna teknologi tersebut untuk semakin selektif dalam

memilih teknologi mana yang akan digunakan. Demikian pula dengan media

penghantarnya, dimana teknologi tersebut harus dapat memenuhi berbagai

keperluan pengguna, seperti biaya yang relatif rendah, mutu pelayanan yang

tinggi dan lebih cepat, aman dan berkapasitas yang lebih besar. Banyak pilihan

yang diberikan dan kabel serat optik adalah salah satu alternatif pemecahannya.

Pada sistem komunikasi, serat optik ( fiber optik ) makin banyak

menggantikan saluran transmisi kawat biasa. Saluran serat optik memberikan

beberapa keuntungan dibandingkan dengan saluran transmisi kawat biasa, antara

lain :

1. Cahaya sebagai media transmisi dengan kapasitas pembawaan informasi

dari suatu serat ( fiber ) adalah jauh lebih besar daripada sistem radio

gelombang mikro.

2. Bahan yang digunakan dalam serat ( fiber ) adalah gelas silika, atau

dioksida silikon, yang merupakan salah satu bahan yang paling banyak

terdapat di bumi, sehingga nantinya biaya saluran semacam ini pasti

akan jauh lebih murah dibandingkan dengan saluran transmisi kawat

maupun sistem gelombang mikro.

3. Serat optik tidak menghantarkan listrik, sehingga dapat dipergunakan di

daerah-daerah yang isolasi listrik dan interferensinya tinggi.

4. Mempunyai kapasitas informasi yang tinggi, sehingga rute-rute saluran

majemuk dapat diringkas menjadi kabel yang jauh lebih kecil, sehingga

dapat mengurangi kemacetan pada terowongan- terowongan kabel yang

sudah sangat padat.

Dengan teknologi yang telah berkembang pada saat ini, sistem komunikasi

serat optik masih sedikit lebih mahal daripada sistem transmisi kawat atau radio

yang setara , tetapi keadaan ini sedang berubah dengan cepat. Sistem serat optik

2

dengan cepat akan mampu bersaing dengan sistem-sistem lain dalam harga, dan

kelebihan-kelebihan yang lainnya, makin lama akan makin banyak sistem lain

yang digantikan ( Roddy, D. Coolen, J. 1993 ).

Besarnya rugi-rugi dalam jaringan transmisi serat optik, utamanya pada

konektor, titik-titik sambungan ( splicing ) dan titik-titik percabangan ( joint

splicing ) merupakan parameter untuk menentukan baik buruknya penyaluran,

serta layak tidaknya jaringan tersebut digunakan sebagai jalur komunikasi, perlu

diadakan pengukuran terhadap rugi-rugi tersebut.

Dalam pengukuran rugi-rugi tersebut digunakan suatu piranti atau alat yang

dapat menentukan besar rugi-rugi suatu jaringan komunikasi dan sekaligus juga

dapat menentukan posisi kerusakan yang terjadi, seperti menggunakan perangkat

OTDR ( Optical Time Domain Reflecto Meter ).

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas maka dapat dirumuskan masalahnya yaitu

apakah penyebab terjadinya rugi-rugi transmisi pada transmisi fiber optik dan

bagaimanakah pengoperasian OTDR dalam menentukan rugi-rugi transmisi ?

1.3 Tujuan

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui penyebab dari rugi-rugi

transmisi fiber optik dan juga untuk mengetahui perhitungan dan pengoperasian

OTDR yang digunakan oleh PT Telkom dalam mendeteksi rugi-rugi transmisi

fiber optik.

1.4 Manfaat

Manfaat dari penelitian ini adalah sebagai bahan referensi dan pertimbangan

dalam mengambil keputusan untuk meningkatkan kualitas penyaluran melalui

fiber optik pada bagian transmisi PT.Telkom Kaliasem. Selain itu juga, sebagai

bahan acuann bagi peneliti lainnya untuk memperdalam dan mengenal bagaimana

cara-cara pengukuran rugi-rugi serat optik dan perhitungannya.

3

1.5 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah

Melihat luasnya ruang lingkup masalah penelitian ini maka permasalahan

dibatasi menegenai :

1. Pengukuran rugi-rugi jaringan transmisi fiber optik pada jalur transmisi

Kaliasem-Ubung dengan menggunakan OTDR di bagian transmisi

Kaliasem.

2. Perbandingan antara hasil pengukuran yang diperoleh OTDR dengan

perhitungan manual ( rumus-rumus perhitungan kabel optik ) untuk jenis

kabel Step Index Single Mode.

1.6 Sistematika Pembahasan

Langkah - langkah sistematika pembahasan yang dilakukan dalam

penelitian ini dilakukan dengan pembahasan dari setiap bab yaitu :

BAB I PENDAHULUAN

Merupakan bab yang menguraikan secara garis besar mengenai latar belakang

penulisan, tujuan penilisan, manfaat, batasan masalah dan sistematika

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini menguraikan tentang teori-teori yang menunjang pembahasan

BAB III MATERI DAN METODE

Menguraikan tentang tempat dan waktu observasi, data dan analisis

BAB IV PEMBAHASAN

Berisi tentang pengujian rugi-rugi jaringan fiber optik dengan perangkat OTDR

BAB V PENUTUP

Dalam penutup berisikan simpulan dari penelitian serta saran - saran yang

berisikan kelebihan serta kekurangan dari alat yang diteliti. Sehingga akan

memberikan pertimbangan - pertimbangan bagi penelitian berikutnya.

4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Sistem Transmisi dengan Media Fisik

Sistem transmisi dengan media fisik adalah sistem transmisi yang

menggunakan saluran fisik sebagai sarana penyaluran informasi. Konfigurasi dari

sistem ini dapat digambarkan sebagai berikut :

Saluran fisik yang digunakan dapat berupa :

a. Kawat Terbuka ( open wire )

b. Kabel ( pair cable, coaxial cable )

c. Serat optik

2.1.1 Sistem Transmisi dengan Media Kawat Terbuka ( Open Wire )

Sistem transmisi ini terdiri atas dua bagian pokok yaitu perangkat OWC

( Open wire Carrier ) dan saluran kawat terbuka. Perangkat OWC terbagi dalam

dua bagian yaitu, bagian kirim dan bagian terima. Termasuk dalam peralatan ini

adalah proses “ Multiplexing “ yaitu proses menggabungkan beberapa kanal

telepon menjadi “ base-band “ ( pita/ jalur dasar ).

Pada umumnya sistem ini menggunakan kawat yang terbuat dari baja yang

dilapisi tembaga. Karakteristik dari sistem ini sangat dipengaruhi oleh

karakteristik dari kawat tersebut. Suatu kawat telanjang mempunyai karakteristik

konstanta elektris yang bersifat resistansi ( R ), induktansi ( L ), kapasitansi ( C ),

dan konduktansi ( G ).

Sentral Telepon/

telex/ data

Perangkat transmisi

Perangkat Transmisi

Sentral Telepon/ Telex/Dat

Media Transmisi

Gambar 2.1 Konfigurasi Sistem Transmisi dengan media fisik

5

Dengan adanya sifat-sifat tersebut, maka jenis saluran tersebut secara

ekivalen dapat digambarkan sebagai berikut :

Gambar 2.2

Suatu sistem dengan karakteristik R,L,C,G

Dengan melihat kondisi fisik dan karakteristik elektris dari kawat terbuka

tersebut, maka sistem transmisi dengan media fisik kawat terbuka mempunyai

kelebihan dan kelemahan sebagai berikut :

a. Kelebihan

Dapat menyalurkan informasi lebih dari satu kanal (bisa 16 kanal bolak-balik )

dengan menggunakan satu pasang kawat.

b. Kelemahan

1. Redaman kawat relatif besar, sehingga pada setiap jarak tertentu harus

dipasang line amplifier.

2. Karena secara fisik kawat tersebut tidak mempunyai isolasi ( penutup ),

maka sistem ini mudah terkena gangguan ( interferensi ) dari sistem lain

yang berdekatan.

3. Memerlukan perawatan yang relatif banyak, karena kawat tersebut

dipasang diatas tanah dengan menggunakan tiang penyangga, sehingga

perlu perawatan kawat dan tiang-tiang penyangga.

2.1.2 Sistem Transmisi dengan Media Kabel

Dalam sistem ini digunakan kabel sebagai media transmisinya. Pengertian

kabel disini adalah kawat yang dilapisi isolasi penutup, baik isolasi yang terbuat

dari kertas ataupun dari bahan isolasi lainnya. Kabel ini dapat dibedakan menjadi

a. Pair Cable, yaitu kabel yang selalu berpasangan dan dapat pula dalam

satu selongsong terdiri atas beberapa pasang kabel. Kapasitas kabel ini

6

bervariasi mulai dari 10 pasang sampai 2400 pasang. Penggunaannya

banyak dipakai untuk kabel “junction” yaitu kabel penghubung antar

sentral yang berada dalam satu kota ( Multi Exchange System ). Salah

satu kelemahan yang mungkin dimiliki oleh kabel ini adalah

banyaknya pasangan disatukan dalam ruangan sempit pada jarak yang

panjang, bermacam-macam kopel listrik ( statics dan magnetics ) dapat

menyebabkan terjadinya bicara silang ( cross-talk ).

b. Coaxcial cable ( Kabel Koaksial ), yaitu satu kabel yang terdiri dari

dua buah konduktor yang dipasang menggunakan satu poros ( sumbu ).

Gambar 2.3

Kabel koaksial

Kabel ini banyak digunakan untuk mnetransmisikan sinyal frekuensi

tinggi, mulai 300 KHz ke atas. Karena kemampuannya dalam menyalurkan

frekuensi tinggi tersebut, maka sistem transmisi dengan kabel koaksial

mempunyai kapasitas kanal yang cukup besar. Sistem transmisi kabel koaksial

dibedakan menjadi dua macam yaitu :

1. Menggunakan satu buah kabel koaksial disebut SMC ( System Mono Coaxcial )

2. Menggunakan dua buah kabel koaksial disebut SBC ( System Bicoaxcia Cable )

Secara umum sistem transmisi kabel koaksial mempunyai kelemahan dan

keunggulan antara lain :

Keunggulan :

1. Dapat digunakan untuk menyalurkan informasi sampai dengan 900 kanal

telepon

2. Karena kabel koaksial menggunakan penutup isolasi, maka

kemungkinan terjadinya interferensi dengan sistem lain sangat kecil.

3. Dapat ditanam di dalam tanah sehingga perawatannya relatif sedikit.

7

Kelemahan :

1. Mempunyai redaman yang relatif besar, sehingga untuk hubungan jarak

jauh harus dipasang pengulang ( repeater ).

2. Jika kabel dipasang diatas tanah, rawan terhadap gangguan-gangguan

fisik yang dapat berakibat terputusnya hubungan.

2.1.3 Sistem Transmisi dengan Media Serat Optik

Sebagai media transmisi dalam jaringan digital, serat optik berperan

sebagai pemandu gelombang cahaya, dimana serat optik terbuat dari bahan gelas

atau silika dengan ukuran yang kecil dan sangat ringan, tetapi dapat menyalurkan

informasi dalam jumlah yang sangat besar dengan rugi-rugi yang relatif rendah.

Prinsip dasar sistem transmisi dengan media serat optik adalah

mentransmisikan informasi yang sudah diubah dalam bentuk cahaya sehingga

dapat disalurkan melalui kabel serat optik

Komponen-komponen utama dalam sistem komunikasi serat optik adalah :

a. Optical Light Source ( Sumber Cahaya Optik )

Komponen ini adalah bagian dari unit pemancar ( Transmisi ),

membangkitkan energi optik yang fungsinya sama dengan gelombang pembawa

( carrier) pada sistem komunikasi dengan gelombang radio. Panjang gelombang

cahaya yang dibangkitkan adalah dalam orde mikrometer, misal 3μ m ,atau

mempunyai frekuensi 100.000 GHz. ( Roddy, D. Coolen, J. 1993 )

b. Serat Optik

Serat optik terbuat dari bahan dielektrik berbentuk seperti kaca atau gelas

( silica atau plastics). Diameternya sekitar 125μ m, kira-kira setebal rambut

manusia. Didalam serat inilah energi cahaya yang dibangkitkan oleh sumber

cahaya disalurkan sehingga dapat diterima di ujung unit penerima ( receiver ).

Gambar 2.4

Kabel Serat Optik

8

Pada bagian yang paling dalam disebut “ core “ atau inti , lapisan berikutnya

adalah “ cladding “. Core dan cladding mempunyai indeks bias yang berbeda ,

sehingga bila ada cahaya masuk ke dalam core , maka cahaya tersebut akan

dipantulkan sempurna oleh cladding. Proses inilah yang menyebabkan cahaya

tersebut merambat sepanjang serat optik. Jika dilihat dari struktur distribusi indeks

biasnya, serat optik dapat dibedakan menjadi dua yaitu “ step indeks “ dan “

graded indeks “. Perbedaan ini menyebabkan pola perambatan cahaya yang

berbeda di dalam serat optik.

c. Optical Photo detector

Merupakan bagian dari unit penerima ( receiver ) yang berfungsi untuk

mendeteksi energi optik yang diterima dan kemudian mengubahnya dalam bentuk

sinyal-sinyal listrik. Jenis-jenis photo detector antara lain PIN ( Positive intrinsic

negative ) photo diode, APD ( avalanche photo diode ) .

Kapasitas kanal yang dapat disalurkan melalui sistem transmisi serat optik

cukup besar. Misalnya pada sistem PDH (140 Mb/s), mampu menyalurkan

informasi sebanyak 1920 kanal telepon dan pada sistem SDH (155 Mb/s) bahkan

dapat menyalurkan informasi sampai 6300 kanal.

Keunggulan dan kelemahan yang dimiliki sistem ini adalah :

Keunggulan :

1. Dapat menyalurkan informasi sampai dengan ribuan kanal

2. Kualitas transmisinya sangat baik, mengingat sistem ini mempunyai

redaman dan noise yang kecil

3. Bebas dari kemungkinan gangguan interferensi, karena yang disalurkan

adalah cahaya

Kelemahannya :

1. Karena dimensinya yang sangat kecil, maka dalam pemasangannya

memerlukan kecermatan dan ketelitian tinggi

2. Harganya relatif mahal

2.1.3.1 Struktur dasar Serat optik

Serat optik yang dikenal dewasa ini terdiri dari :

a. Inti ( bagian dalam ) yang disebut core

b. bagian luar yang disebut sebagai cladding

9

Sedangkan lapisan berikutnya yang merupakan lapisan paling luar berfungsi

sebagai pembungkus / jacket. Kabel serat optik yang menggunakan bahan dasar

silica, variasi bias diperoleh dengan mencampur atom lain ( seperti Ge ) dengan

konsentrasi yang berbeda-beda.

Gambar 2.5

Struktur Dasar serat optik

2.2 Jenis-jenis Serat optik

Menurut jenisnya, kabel serat optik dibedakan menjadi 3 macam :

2.2.1 Single Mode Fiber

Perambatan cahaya dalam single mode fiber adalah sebagai berikut:

Gambar 2.6

Prinsip perambatan cahaya dalam serat optik

Keterangan gambar 2.6, yaitu :

1. Sinar merambat lurus sepanjang sumbu serat tanpa mengalami refleksi /

reflaksi ( pemantulan ).

2. Sinar mengalami reflaksi total karena memiliki sudut datang yang lebih

besar dari sudut kritis dan akan merambat sepanjang serat melalui

pantulan.

10

3. Sinar akan mengalami reflaksi dan tidak akan dirambatkan sepanjang serat

karena memiliki sudut datang yang lebih kecil dari sudut kritis.

Gambar 2.7

(a). Single Mode fiber (b). Perubahan Indeks bias

Keterangan gambar 2.7, yaitu :

n1 = Indeks bias core

n2 = Indeks bias cladding

R1 = Jari-jari caladding

R2 = Jari-jari core

Pada single mode fiber, terlihat pada gambar bahwa indeks bias akan berubah

dengan segera pada batas antara core dan cladding ( step indeks ). Bahannya

terbuat dari glass silika baik untuk core maupun cladding-nya.

Diameter core jauh lebih kecil ( 10 μm ), dibandingkan dengan diameter

cladding ( 125μm ), konstruksi demikian dibuat untuk mengurangi rugi-rugi

transmisi akibat adanya fading. Sedangkan redaman dari jenis serat optik ini

adalah 2-5 dB/komponen pneumetik dengan bandwidth 50 GHz.

Single mode fiber sangat baik digunakan untuk menyalurkan informasi jarak

jauh karena disamping rugi-rugi transmisi yang kecil juga mempunyai band

frekuensi yang lebar.

11

2.2.2 Multi Mode Step Index

Gambar 2.8

(a). Multi mode step index fiber

(b). Perubahan index core

Keterangan gambar 2.8, yaitu :

n1 = Indeks bias core

n2 = Indeks bias cladding

R1 = Jari-jari cladding

R2 = Jari-jari core

Gambar 2.9

Perambatan cahaya dalam multimode step index fiber

Dalam multi mode step index keuntungan yang diperoleh adalah kemudahan

penyambungan antara dua kabel, hal ini disebabkan karena core yang relatif

cukup tebal sedangkan ukuran cladding yang sangat tipis. Core dan Cladding

mempunyai indeks bias yang berbeda yaitu indeks bias inti ( core/n1 ) 1,47μm,

sedangkan indeks bias cladding (n2) 1,45 μm, hal ini memungkinkan pembiasan

secara total dalam inti kabel.

12

2.2.3 Multi Mode Graded Index

Serat optik jenis multi mode graded index adalah serat optik yang mempunyai

indeks bias core berubah-ubah dari pusat core ke batas cladding. Perubahan ini

terjadi secara bertahap dalam core yang berdiameter sekitar 30-60 μm dan

diameter cladding 100-150 μm, sehingga serat optik multi mode graded index

sukar sekali dalam pembuatannya.

Gambar 2.10

(a) multimode graded index

(b). Perubahan index bias

Keterangan gambar 2.9, yaitu :

n1 = Indeks bias core

n2 = Indeks bias cladding

R1 = Jari-jari cladding

R2 = Jari-jari core

Dengan berubah-ubahnya indeks bias dari pusat ke daerah tepi, yaitu batas

antara inti serat optik dengan selubungnya akan mengakibatkan berkas cahaya

masuk ke dalam serat optik sehingga akan terfokus ke satu titik, ini terjadi karena

berkas sinar yang ada di tepi akan merambat lebih cepat dari sinar yang ada di

pusat / inti. Dengan demikian sinar akan tiba pada ujung output serat optik secara

bersamaan.

Aspek propagasi ini menjadikan serat optik jenis ini mempunyai redaman

relatif rendah dibandingkan dengan jenis multi mode step index, dimana rugi-rugi

transmisi minimum adalah 0,70 dB/Komponen pneumetik pada panjang

gelombang 1,18 μm dan lebar band frekuensi 150 MHz – 2,6 GHz, sehingga

13

sangat baik untuk transmisi pada jarak menengah dengan sumber cahaya LED

ataupun LASER, disamping itu pelaksanaan penyambungan juga relatif mudah.

Perambatan gelombang cahaya pada serat optik jenis multi mode graded index

adalah sebagai berikut :

Gambar 2.11

Perambatan gelombang cahaya pada multi mode graded index

2.3 Karakteristik Serat optik

Adapun karakteristik serat optik yang perlu diketahui adalah sebagai berikut :

a. Ukuran kecil

Diameter luar serat optik, berkisar antara 100-250 μm. Diameter maksimum

setelah dilapisi atau dibungkus dengan plastik / nylon sebagai jacket menjadi 1

mm. Ukuran ini masih sangat kecil dibandingkan dengan konduktor kabel coaxial

(1-10 mm).

b. Ringan

Dibandingkan dengan kabel transmisi bias spesigravity ( SG ) sama dengan

8,9 maka SG bahan silika sebagai serat optik sangat kecil yaitu 2,2. sehingga

beratnya menjadi ½ -1/3 dari berat kabel transmisi biasa.

c. Lentur

Pada umumnya serat optik tidak akan patah bila dilengkungkan dengan radius

5 mm. Oleh karena itu kabel serat optik mempunyai kelenturan yang sama dengan

kabel transmisi biasa, sehingga teknik pemasangannya tidak jauh berbeda dengan

teknik pemasangan kabel biasa.

d. Tidak berkarat

Bahan silika sebagai bahan dasar serat optik mempunyai sifat kimia yang

sangat stabil, oleh karena itu tidak mungkin akan berkarat. Hal ini berbeda dengan

kabel yang menggunakan copper ( tembaga ) sebagai bahan konduktor.

14

e. Rugi-rugi rendah

Serat optik dengan menggunakan bahan silika mempunyai rugi-rugi transmisi

rendah. Besarnya berkisar 2-8 dB/Komponen pneumetik pada panjang gelombang

830 nm. Bandingkan dengan kabel koaksial yang mempunyai rugi-rugi transmisi

19 dB/Komponen pneumetik pada frekuensi 60 MHz

f. Kapasitas tinggi

Kapasitas dalam menyalurkan informasi persamaan cross section area sangat

besar disamping mempunyai lebar frekuensi yang lebar. Sebagai contoh ;

kapasitas penyaluran persamaan cross section area 100 x dibandingkan dengan

multi pair kabel dan 10 x dibandingkan dengan kabel koaksial.

g. Bebas induksi

Serat optik menggunakan bahan dasar silika yang pada dasarnya merupakan

bahan dielektrik yang sangat baik, dan tahan terhadap induksi elektromagnetik

juga terhadap petir atau kilat.

h. Cross talk rendah

Kemungkinan terjadinya kebocoran sinar antara serat optik sangat kecil,

demikian pula kebocoran akibat masuknya sinar dari luar kemudian ikut

merambat dalam serat optik.

i. Tahan temperatur tinggi

Bahan silika mempunyai titik leleh 1900 °C, dan ini sangat jauh dibandingkan

dengan titik leleh tembaga dan plastik. Hal ini sangat ideal dipergunakan untuk

alat komunikasi pada daerah yang cukup rawan terhadap temperatur tinggi.

j. Tidak menimbulkan bunga api

Pada titik sambung tidak mungkin terjadi bunga api ( dischange ), oleh

karenanya sangat ideal untuk dipergunakan pada tempat-tempat yang peka

terhadap ledakan atau kebakaran.

k. Tidak dapat dicabangkan

Serat optik mempunyai ukuran yang sangat kecil atau sangat tipis. Oleh

karena itu sangat sulit bahkan tidak mungkin untuk dicabangkan. Bila harus

dicabangkan ( bila diperlukan ), maka harus dilakukan konversi dari sinyal optik

ke sinyal listrik

15

l. Tidak menggunakan bahan tembaga

Serat optik menggunakan bahan silika yang tidak mengandung unsur logam,

bahkan serat optik yang menggunakan multi komponen glass, unsur campuran

logam ( tembaga ) sangat kecil.

m. Rapuh

Meskipun rapuh, tetapi masih mempunyai daya elongate ( pemanjangan )

kurang lebih sebesar 5 %. Untuk menghindari kerusakan serat optik pada waktu

pemasangan atau penarikan, maka pada waktu disusun menjadi kabel serat optik

harus diberi penguat. Pair cable Coaxial cable Optical fiber cable

Diameter (nm)kelenturan kelengkungan

1-4 tinggi

> 0.1 cm

10 tinggi

> 50 cm

0.1 – 0.2 Tinggi

> 0.5 cm Perbandingan berat

kabel 1 1 0.1

Rugi-rugi ( dB/Km) lebar frekuensi

20 ( 4 MHz) 6 MHz 19 ( 60 MHz) 200 – 400 MHz

2 – 8

Kapasitas penyaluran/cross

section area (channel)

16 360 -900 1920-6300

Repeater Repeater konvensional

Repeater konvensional

Dibutuhkan repeater konvensional dan

optoelectric dan juga electric to optic

converter Jarak repeater 2 1,5 ( 60 MHz) 5-10 tergantung jenis

kabel optik Bahan dasar Tembaga Tembaga Silica dan

Milticomponent glass Tabel 2.1

Perbandingan kabel

( Siemens,1996)

2.3.1 Konstruksi Kabel Serat Optik

Ditinjau dari penggunaannya, kabel serat optik dibedakan menjadi 3

macam, yaitu :

a. Kabel duct

Jenis kabel ini sudah dipasang di Indonesia, sedangkan penggunaan di

PT.Telkom ( Kandatel Denpasar ) adalah sebagai kabel junction antar sentral

( termasuk antara SKSO Kaliasem dan STO Kuta )

16

Gambar 2.12

Kabel optik duct

b. Kabel tanam langsung

Konstruksi Kabel serat optik ini pada dasarnya sama dengan konstruksi kabel

serat optik untuk duct, hanya ditambah dengan penguat lagi yaitu armouring

(perisai) dan kulit kabel lagi.

Gambar 2.13

Konstruksi kabel tanam langsung

c. Kabel Udara

Gambar 2.14

Konstruksi kabel udara

17

2.4 Propagasi Cahaya dalam Serat Optik

Propagasi cahaya di dalam serat optik terjadi karena refleksi ( pemantulan ).

Pemantulan ini disebabkan oleh adanya perbedaan indeks bias antara core ( inti )

dan cladding. Jika seberkas cahaya memasuki suatu medium dengan indeks bias

yang berbeda, maka akan terjadi pembiasan atau pemantulan cahaya, yang

didasarkan atas hukum Snellius sebagai berikut :

Gambar 2.15

Hukum pemantulan cahaya snellius

Hukum Snellius menyatakan bahwa :

n1sinӨ1 = n2sin Ө2 (2.1)

sudut kritis adalah sudut antara sinar datang terhadap garis normal dimana sinar

tersebut akan dibiaskan sejajar dengan permukaan (interface) atau sudut Ө2 = 90°,

sehingga :

n1sinӨcr = n2 sin 90°

Өcr = arc sin ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

1

2nn (2.2)

sudut kritis ( Cr ) adalah sudut terkecil dimana cahaya yang datang masih dapat

dipantulkan. Untuk sudut Ө > Cr cahaya akan dipantulkan sempurna, sedangkan

untuk Ө < Cr akan dibiaskan keluar dari inti.

2.4.1 Karakteristik Serat optik

Karakteristik optik dari serat optik biasanya dinyatakan dengan redaman,

bandwidth, dan pulse dispersion

18

a. Redaman

Redaman menyebabkan energi optik ditahan sepanjang serat selama

pentransmisian sinyal, sehingga menurunkan energi sinyal di ujung penerima

setelah melalui serat optik. Karena daya output pemancar dan sensitivitas

mempunyai harga yang pasti untuk suatu kondisi operasi tertentu, maka redaman

serat optik menentukan jarak lintasan ( link ) maksimum antara dua terminal tanpa

repeater.

b. Bandwidth

Bandwidth suatu serat optik menentukan batas frekuensi tertinggi dari

frekuensi response dalam transmisi analog.

c. Pulse dispersion

Pulse dispersion menentukan batas maksimum dari pulse rate (kecepatan

pulsa) pada transmisi digital. Karakteristik ditunjukkan pada gambar berikut :

Gambar 2.16

Karakteristik redaman serat optik

2.4.2 Komponen Optik

a. Sumber Cahaya ( Light Source )

Ada 2 jenis sumber cahaya yang banyak digunakan pada komunikasi optik,

yaitu :

1. LED ( Light Emiting Diode ), komponen ini membangkitkan cahaya

nonkoheren. Pengertian non-koheren adalah suatu cahaya atau gelombang

elektromagnetik yang mengandung panjang gelombang yang sangat

19

banyak. Karena sifat ini maka LED harus digunakan pada serat optik jenis

graded index untuk sistem transmisi data berkecepatan tinggi.

2. Komponen Laser, laser menghasilkan cahaya yang koheren yaitu sumber

cahaya murni. Jika dalam sistem audio dapat dianalogikan dengan tone

generator. Karena laser mempunyai power yang baik dengan spektrum

yang sempit, sehingga komponen ini dapat digunakan pada operasi single

mode, dengan serat optik jenis step index dan diameter core yang kecil.

Jenis komponen laser yang banyak digunakan adalah :

− Injection Laser Diode ( PIN )

− Neodyniumi : Ytrium Aluminium Garnet ( Nd : YAG )

laser

b. Photo Detector

Komponen detektor cahaya yang banyak digunakan pada sistem komunikasi

serat optik adalah PIN ( Positive Intrinsic Negative Doped ) diode dan APD (

Avalanche Photo Diode ).

Sifat yang penting dari photo detector adalah responsivitas yaitu

perbandingan arus ( yang dibangkitkan ) terhadap energi cahaya yang diterima.

Responsivitas dinyatakan dalam μA/μW. Silikon PIN diode banyak digunakan

pada panjang gelombang 800 – 900 nm, dan mempunyai responsivitas 0,65

μm/μW serta noise yang rendah.

Panjang gelombang di atas 900 nm digunakan InGaAs dan Germanium PIN

diode, karena silikon mempunyai responsivity InGaAs adalah 0,6 μA/μW

sedangkan Germanium 0,45 μA/μW. APD dirancang untuk meningkatkan

responsivitas, sehingga komponen ini sering digunakan untuk jaringan jarak jauh

karena sensivitas deteksinya tinggi.

2.5 Rugi-rugi Serat optik

Rugi-rugi serat optik merupakan ukuran yang menyebabkan besarnya redaman

pada serat optik tersebut terhadap sinar / sinyal optik yang ditransmisikan,

semakin kecil rugi-rugi maka semakin jauh sinyal tersebut dapat ditransmisikan.

Rugi-rugi serat optik dibedakan berdasarkan dari mana rugi-rugi tersebut berasal,

yaitu :

20

1. Rugi-rugi yang timbul dari bahan serat optik itu sendiri :

a. Absorbtion Loss

Rugi-rugi disebabkan oleh adanya kotoran-kotoran pada bahan glass,

terutama serat optik yang terbuat dari bahan multi component glass,

kotoran ini berupa logam ( besi, tembaga ) dan air. Kotoran-kotoran ini

dalam bentuk ion-ion yang dapat menyerap cahaya yang melalui serat

optik tersebut. Penyerapan cahaya oleh ion-ion ini akan berubah

menjadi energi panas, dan panas ini akan mengurangi daya kirim dari

serat optik. Untuk memperkecil rugi-rugi yang diakibatkan oleh ion-

ion karena adanya unsur-unsur logam dan lain-lain pada serat optik ,

maka kebersihan dan kemurnian bahan serat optik sangat menentukan.

Cara untuk memperkecil rugi-rugi adalah dengan teknik pengendapan

uap kimia, dimana dengan mengendapkan ion-ion tersebut maka

redaman dapat diperkecil

Gambar 2.17

Rugi-rugi akibat molekul air dalam optik

b. Rayleigh Scattering Loss

Dalam proses pembuatan serat optik, bila terjadi perubahan indeks bias

pada core, dimana perubahan indeks bias ini lebih pendek

dibandingkan dengan panjang gelombang cahaya, maka akan terjadi

hamburan. Hamburan ini disebut Rayleigh Scattering ( Penghamburan

Rayleigh ). Besarnya redaman yang terjadi biasanya tergantung pada

besarnya hamburan. Semakin besar nilai dari panjang gelombang,

maka semakin kecil rugi-rugi Rayleigh yang ditimbulkan. Untuk

panjang gelombang yang lebih besar dari 13000 mm, maka rugi-rugi

Rayleigh akan menjadi nol untuk bahan silika. Ada juga hamburan

yang ditimbulkan akibat kurang baiknya struktur serat optik. Dalam

kenyataannya bentuk struktur core maupun cladding tidak benar-benar

silindris, hal ini dapat pula menimbulkan hamburan terhadap cahaya

21

yang melaluinya, sehingga menyebabkan cahaya tidak dapat

dipantulkan dengan sempurna bahkan dibiaskan keluar dan hal inilah

yang menimbulkan rugi-rugi.

Gambar 2.18

Rugi-rugi akibat scattering

2. Rugi-rugi yang timbul sebagai akibat serat optik digunakan dalam sarana

transmisi :

a. Pelengkungan

Rugi-rugi ini terjadi pada saat sinar melalui serat optik yang

dilengkungkan, dimana sudut datang sinar lebih kecil dari sudut kritis

sehingga sinar tidak dipantulkan sempurna. Untuk mengurangi loss akibat

pelengkungan maka harga Numerical Aperture ( NA ) diperbesar.

b. Microbending Loss

Rugi-rugi ini akibat adanya permukaan yang tidak rata ( dalam orde

micro) yang diakibatkan oleh adanya perbaikan yang kurang sempurna

Gambar 2.19

Rugi-rugi akibat Microbending

c. Splicing Loss

Splicing loss timbul karena adanya gap ( celah ) antara dua serat optik

yang terjadi pada saat penyambungan, hal ini dapat terjadi karena serat

optik yang demikian kecil sehingga penyambungan menjadi kurang tepat

dan ini akan mengakibatkan sinar dari serat optik yang satu ke serat optik

yang lain tidak dirambatkan seluruhnya.

22

Ada beberapa hal dalam penyambungan yang dapat menimbulkan splicing

loss :

− Bila sambungan serat optik membentuk sudut

− Bila kedua sumbu serat optik sejajar

− Bila kedua sumbu berhimpit tetapi masih ada celah diantara

keduanya

− Bila ada perbedaan ukuran antara kedua serat optik yang

disambung

Untuk menghitung besarnya loss, digunakan rumus :

L(dB) = 10 log Pin

Pout . (2.3)

Dimana :

Pout : daya sesudah sambungan

Pin : daya sebelum sambungan

Rugi dalam penyambungan serat dapat diakibatkan karena :

Gambar 2.20

Rugi-rugi akibat penyambungan

d. Rugi-rugi Coupling

Rugi-rugi ini timbul pada saat serat optik disambungkan ( dikopel )

dengan sumber cahaya atau photo detector. Rugi-rugi ini terjadi karena

tidak seluruh energi yang diradiasikan oleh sumber optik bisa

dimasukkan ke dalam serat optik.

Kualitas coupling dinyatakan dengan efisiensi coupling, seperti

dinyatakan dengan rumus berikut :

23

μ = Pt/Ps (2.4)

Dimana :

Ps = daya yang dipancarkan oleh sumber cahaya

Pt = daya yang masuk ke dalam serat optik

Gambar 2.21

Rugi-rugi akibat coupling

2.5.1 Standar Nilai Pengukuran

Ada beberapa standar nilai pengukuran yang digunakan untuk menentukan

kualitas dari serat optik, antara lain :

1. Pengukuran rugi-rugi penyambungan ( joint losses measurement )

Nilai standar pengukuran maksimum untuk satu sambungan serat optik

ditentukan sebesar 0,2 dB

2. Pengukuran rugi-rugi penyerapan ( Absorption losses measurement )

Nilai standar pengukuran rugi-rugi penyerapan maksimum untuk satu instalasi

serat optik ditentukan sebesar 0,38 dB/komponen pneumetik

3. Pengukuran rugi-rugi keseragaman ( uniformnity losses measurement )

Untuk nilai pengukuran rugi-rugi keseragaman serat optik tidak seluruhnya

dapat dideteksi oleh pantulan ( backsacttered ) pulsa cahaya untuk setiap titik

sambungan, akan tetapi standar nilai pengukuran dari pabrik (ALCO )

ditentukan sebesar 0,10 dB

4. Pengukuran rugi-rugi konektor ( connector losses measurement )

Nilai standar pengukuran maksimum rugi-rugi konektor ditentukan sebesar

0,5 dB untuk setiap konektor

5. Pengukuran koefisien pelemahan ( attenuation coeficient measurement )

24

Nilai pengukuran koefisien pelemahan untuk serat optik mode tunggal ( single

mode optical fiber ) yang dioperasikan pada panjang gelombang 1310 nm,

dapat ditentukan dengan persamaan :

Rumus untuk attenuasi serat optik :

A (dB) = ( L × aF ) + ( Ns × aS ) + ( Nc × aC ) (2.5)

Dimana ;

A = Koefisien pelemahan

L = Panjang serat optik ( komponen pneumetik )

aF = rugi-rugi penyerapan ( 0,38 dB/komponen pneumetik )

Ns = banyaknya sambungan

aS = Rugi-rugi penyambungan maksimum ( 0,2 dB )

Nc = Banyaknya konektor

aC = Rugi-rug konektor maksimum ( 0,50 dB )

Dari kelima nilai standar nilai pengukuran diatas, nilai 1 dan 2 dijadikan acuan

utama untuk menentukan kualitas serat optik karena sebagian besar rugi-rugi serat

optik terjadi pada sisi ini. Untuk nilai 3 dan 4 nilainya sudah ditetapkan oleh

standar nilai pabrik.

2.6 Konfigurasi Transmisi Serat optik

Gambar 2.22

Blok diagram sistem konfigurasi serat optik

Multipleks digital dihubungkan ke DDF ( Digital Distribusi Frame ) dan

diteruskan ke Electrical Circuit. Fungsi Electrical Circuit adalah memperbaiki

dan mengkodekan sinyal yang diteruskan ke Optical Transmitter. Optical

Transmitter mengubah sinyal-sinyal elektris menjadi sinyal cahaya dan

memancarkannya ke dalam serat optik.

25

2.6.1 Keuntungan dan Kerugian transmisi serat optik

1. Keuntungan Media Transmisi Serat optik

a. Mempunyai lebar pita frekuensi ( Bandwidth ) yang lebar. Frekuensi

pembawa optik sekitar 1013 hingga 1016 Hz. Sehubungan bekerja pada

daerah frekuensi tinggi, maka jumlah informasi yang dibawa akan lebih

banyak.

b. Redaman sangat rendah. Perkembangan serat optik saat ini telah

menghasilkan produksi dengan redaman yang sangat rendah

dibandingkan dengan kabel yang terbuat dari tembaga. Terutama pada

frekuensi yang mempunyai panjang gelombang sekitar 1300 nm dan

1550 nm, redamannya lebih kecil dari 0,4 dB/Komponen pneumetik.

c. Kecil pengaruh kabel terhadap gangguan gelombang elektromagnet.

Serat optik yang terbuat dari kaca atau plastik adalah merupakan isolator

berarti bebas dari interferensi medan magnet, frekuensi radio dan noise

listrik.

d. Dapat menyalurkan informasi digital dengan kecepatan yang tinggi.

Kemampuan serat optik dalam menyalurkan frekuensi tinggi, sangat

cocok untuk pengiriman sinyal digital pada sistem multipleks digital

dengan kecepatan dari beberapa Mb/s hingga Gb/s.

e. Ukuran dan berat serat optik kecil dan ringan. Diameter inti serat dalam

ukuran mikro atau sama bahkan lebih kecil dari diameter sehelai rambut

manusia, sehingga pemakaian ruangan lebih ekonomis.

f. Tidak mengalirkan arus listrik. Terbuat dari kaca atau plastik, sehingga

tidak dapat dialiri arus listrik sehingga terhindar dari terjadinya

hubungan pendek (short circuit ).

g. Sistem dapat diandalkan dan mudah pemeliharaannya. Keandalan sistem

umumnya tinggi dibandingkan dengan sistem konduktor listrik yang

konvensional. Komponen optik yang mempunyai umur perangkat yang

lama antara 20 hingga 30 tahnu mengingat redamannyakecil, maka dapat

memungkinkan untuk hubungan long hop, sehingga tidak banyak

menempatkan terminal pengulang ( repeater ).

26

2. Kerugian Media Transmisi Serat optik

a. Konstruksi serat optik cukup lemah, maka dalam pemakaiannya

diperlukan lapisan penguat sebagai proteksi.

b. Karakteristik transmisi dapat berubah bila terjadi tekanan dari luar yang

berlebihan.

c. Tidak dapat dilewati arus listrik, sehingga tidak dapat memberikan

catuan pada pemasangan repeater.

2.7 Optical Time Domain Reflecto Meter ( OTDR )

OTDR merupakan salah satu peralatan utama baik untuk instalasi maupun

pemeliharaan link serat optik, memungkinkan sebuah link diukur dari satu ujung,

biasa dipakai untuk mendapatkan gambaran visual dari redaman serat optik

sepanjang sebuah link yang diplot pada sebuah layar dengan jarak digambarkan

pada sumbu X dan redaman pada sumbu Y. Informasi mengenai redaman serat

optik, loss sambungan, loss konektor dan lokasi gangguan dapat ditentukan dari

tampilan alat ini.

Selain itu OTDR merupakan sebuah piranti elektronik yang serupa dengan

komputer, dimana di dalam alat ini terdapat tombol-tombol input untuk

memasukkan data atau perintah yang dikehendaki, layar / monitor untuk

menampilkan kejadian ( trace ) yang terdeteksi secara visual, mikroprosesor

( CPU ) untuk memproses, menyimpan dan mengkoordinasikan setiap data atau

perintah yang dimasukkan atau ditampilkan serta mini printer untuk mencetak

hasilnya. Semua proses itu tergantung dalam satu alat yang selanjutnya

dinamakan OTDR.

2.7.1 Backscatter

Gambar 2.23

Backscatter

27

Backscatter adalah bagian kecil dari Rayleigh Scattering yang kembali ke

OTDR. Hal ini disebabkan adanya perubahan kecil pada indeks bias gelas. Hal ini

terjadi sepanjang link.

2.7.2 Non-Reflective Events

Gambar 2.24

Non-Reflective Events

Merupakan akibat dari penyambungan antara dua kabel serat optik, yang

mengakibatkan terjadinya loss tetapi bukan pemantulan ( reflection ).

2.7.3 Reflective Events

Gambar 2.25

Reflective Events

Diakibatkan karena pada saat penyambungan kabel serat optik tidak tepat,

dan juga karena adanya celah udara pada sambungan, baik itu penyambungan

dengan konektor atau laser. Ini bisa menyebabkan rugi-rugi yang cukup besar.

28

Gambar 2.26

Penampang muka OTDR

(Siemens,1996)

No Nama

1 [PREVIEW] key

2 [START]/[STOP] key

3 [CONDITION]key

4 Rotary knob

[CURSOR/HORIZONTAL POSITION (H-POSN)/VERTICAL POSITION

(V-POSN)SELECT] key

5 MARKER[1][2][3]key

MARKER[Y1][Y2][Y3]key

[BREAK],[SPLICE]LED

6 [POINT]key

MASK [FRONT]key

MASK [STORE]key

7 [CLEAR]key

8 SET UP [SELECT],[ENTER] keys

9 [F1],[F4]key

10 DISTANCE SCALA

29

[HIGH],[LOW]key

(REFERENCE POINT (REF)]key

11 [Db scale] key

12 [INITIALIZE]key

WAVE LENGTH key

13 [GP-IB] key

[REMOTE]

14 [MEMORY FILE] key

[MEMORY STORE] key

[MEMORY RECALL] key

[RECEIVER-STORE]key

15 [2nd FUNCTION (2ND FCTN)] key

16 [INTENSITY] knob

17 [POWER]switch

[ON],[OFF]

18 [LASER READY]

[LASER ON] LED

19 CRT

20 Floopy disk drive

Tabel 2.2

Keterangan penampang OTDR

(Siemens,1996)

2.8 Prinsip kerja OTDR

OTDR merupakan piranti yang outputnya berupa pulsa optik ( Optical

pulse) yang terjadi secara berulang-ulang. Pulsa optik sendiri ditimbulkan oleh

light source yang masuk ke link serat optik melewati direct coupler. Kemudian

pulsa ini merambat sepanjang link dimana selama perambatan cahaya tersebut

mengalami redaman yaitu adanya cahaya yang terpantul balik ke arah datangnya

cahaya ( ujung kirim ). Disini cahaya diarahkan menuju suatu Photo detector pada

Optical receiver oleh sebuah ultrasonic deflector setelah melewati direct coupler

kembali. Photo detector berfungsi mengubah pulsa cahaya menjadi elektris yang

akan mengirim sinyal tersebut sesuai dengan intensitas diterima.

Sinyal lalu dikuatkan, diproses oleh prosesor dan siap ditampilkan dalam

layar. Penjajakan ( trace ) dari pulsa optik tersebut akan ditampilkan dalam layar

30

monitor dalam bentuk grafik sesuai dengan daya yang dipantulkan ( reflected

power ) dari pulsa optik ( backscatter ) sebagai fungsi jarak sepanjang serat optik

tersebut, dimana perubahan tampilan grafik yang terjadi disebabkan oleh energi

pulsa yang ditampilkan. Perubahan pulsa pantulan ini disebabkan oleh konektor,

sambungan ( splices ), atau karena adanya variasi dari indeks bias dari serat optik.

OTDR akan mengkalkulasi setiap kejadian yang terjadi sepanjang serat optik

berdasarkan waktu tempuh saat pulsa optik pantulan tersebut terjadi. Dari pulsa

optik pantulan ini dihasilkan penjejakan, sehingga kondisi serat optik, konektor

dan sambungan dapat ditentukan.

Gambar 2.27

Bagan prinsip kerja OTDR

31

BAB III

MATERI DAN METODE

3.1 Tempat dan Waktu Kerja Praktek

Tempat pelaksanaan kerja praktek ini dilakukan di PT. TELKOM Kaliasem

pada Bagian Transmisi.

3.2 Data

3.2.1 Sumber Data

Sumber data yang diperoleh untuk menyusun Laporan kerja praktek ini

dibedakan menjadi 2 jenis yaitu :

1. Data Primer

2. Data sekunder

3.2.1.1 Data Primer

Data primer ini didapat langsung dari hasil pengamatan, seperti penampang

kabel optik dan cara pengoperasian OTDR dalam mengukur redaman serat optik.

3.2.1.2 Data sekunder

Data sekunder ini tidak diperoleh secara langsung , namun dari sumber –

sumber yang layak dipercaya, seperti dari buku-buku referensi dan dari

pembimbing lapangan. .

3.3 Analisis Data

Analisis data dilakukan secara deskriptif yaitu membandingkan teori pada

referensi dengan analisis perhitungan pada data yang diperoleh. Namun untuk

penunjang kelengkapan dari pembahasan, perlu adanya konsultasi dengan

pembimbing lapangan. Dengan cara ini diharapkan memperoleh titik temu antara

pembahasan secara teoritis dan penerapan secara praktis di lapangan.

32

3.4 Alur Analisis

Alur analisis data dilakukan sebagai berikut :

Mulai

Studi Literatur

Pengumpulan Data

Pengukuran dengan OTDR

Analisa Hasil Pengukuran

dan Perhitungan

Penyusunan Laporan

Selesai

33

BAB IV

PEMBAHASAN

4.1 Teknik Penyambungan OTDR dengan Kabel Serat optik

Dalam mempergunakan OTDR perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut :

a. jangan melihat langsung laser ke mata, karena berbahaya bagi mata

b. Konektor harus bersih, agar didapat hasil yang benar

c. Pergunakan Tegangan catuan yang diijinkan

d. Penanganan kabel konektor

e. Kondisi lingkungan alat

f. Kemampuan spesifik dari peralatan

Gambar 4.1

Teknik Penyambungan kabel ke OTDR

Spesifikasi kemampuan peralatan OTDR dapat dilihat pada tabel 4.1. Agar OTDR

dapat bekerja dengan baik, harus dihindari lokasi sebagai berikut :

a. Vibrasi yang kuat

b. Kelembaban yang tinggi atau kotor (debu )

c. Dihadapkan langsung ke matahari

d. Daerah gas reaktif

34

4.2 Fungsi Elemen-elemen OTDR

Ada beberapa fungsi elemen penting yang terdapat dalam OTDR, yang

digunakan untuk mengubah, memproses dan menganalisa setiap penjejakan yang

ditampilkan pada layar monitor. Fungsi elemen tersebut dapat diterangkan sebagai

berikut :

4.2.1 Trace Screen ( tampilan layar penjejakan )

Trace screen merupakan tampilan utama secara visual dalam OTDR yang

dapat dijelaskan sebagai berikut :

a. Pada saat dilakukan pengukuran, tampilan yang berupa grafik dari daya

sinyal pantulan akan ditampilkan sebagai fungsi dari jarak. Tampilan

grafik inilah yang selanjutnya dinamakan penjejakan ( Tracing ).

b. Berdasarkan penjejakan ini, akan diperhatikan simbol kejadian (event

bar ) dari setiap kejadian ( event ) yang terdeteksi yang dapat dilihat

pada bagian bawah dari tampilan penjajakan.

c. Di samping itu juga dapat dilihat beberapa informasi, seperti panjang

serat optik pelemahan, rugi-rugi dari setiap event yang terjadi dan

spesifikasi dari serat optik serta parameter pengukuran ( jarak, lebar

pulsa, panjang gelombang )

Gambar 4.2

Layar Penjejakan

4.2.2 Start ( mulai )

Start digunakan untuk memperoleh semua proses informasi saat laser

ditembakan pada optik yang sudah terpasang dan memperlihatkan panjang

gelombang yang efektif.

35

4.2.3 Parameter-parameter OTDR

Parameter yang terdapat pada saat menekan tombol OTDR adalah terlihat

gambar berikut :

Gambar 4.3

Parameter pada mode OTDR

Parameter tersebut diantaranya yaitu :

a. Renggang jarak ( km )

b. Lebar Pulsa

c. Waktu perolehan ( min )

d. Automatis penuh

e. Laser

f. Panjang gelombang rangkap 2

4.2.4 Event ( Kejadian )

Event adalah mode kedua pada OTDR yang dapat menunjukkan hal-hal

sebagai berikut :

a. Tipe dan urutan nomor dari kejadian

b. Panjang dari serat optik rentang antar kejadian

c. Lokasi dari kejadian

d. Redaman, reflektansi, dan pelemahan dari setiap kejadian

e. Redaman kumulatif dari rentang titik mulai

f. Mendeteksi kejadian sepanjang penjajakan terdisplay

Mode event sendiri mengacu kepada tabel Event ( tabel kejadian )

Simbol Nama Keterangan

Serat berlanjut Ruang jarak digunakan lebih pendek dari panjang

fiber atau ujung fiber tidak terdeteksi

Ujung analisa Lebar pulsa tidak menyediakan cukup ruang dinamis

untuk mencapai akhir fiber

36

Non-ujung pantulan Serat remuk, rusak, tertusuk atau ditentukan oleh

indeks gel atau konektor

Non-kesalahan pantulan Sambungan atau tekukan makro /mikro

Ujung pantulan Terputusnya secara kasar indeks refraksi, disebabkan

oleh interface kaca / udara pada ujung serat

Kesalahan pantulan Terputusnya secara kasar indeks reflaksi, disebabkan

oleh konektor, sambungan mekanik, atau kualitas

peleburan sambungan jelek

Kesalahan positip Sambungan dengan penguatan nyata, disebabkan oleh

hubungan 2 bagian serat dengan perbedaan koefisien

penghamburan rayleigh

Tingkat peluncuran Tingkat sinyal yang diluncurkan ke dalam serat

Bagian serat Bagian serat tanpa kejadian terentang diantara 2

urutan kejadian

Penggabungan Non-kesalahan pantulan Kejadian tanpa pantulan menggabungkan antara 1

atau 2 kejadian

Penggabungan kesalahan pantulan Kejadian pantulan menggabungkan 1 atau 2 kejadian

Penggabungan kesalahan positip Kejadian positip menngkombinasi antara 1 atau 2

kejadian

Penggabungan ujung pantulan Ujung pantulan kejadian mengkombinasi antara 1 atau

2 kejadian

Penggabungan ujung non-pantulan Ujung tanpa pantulan kejadian mengkombinasi antara

1 atau 2 kejadian

Total Redaman total diproduksi oleh gabngan kejadian

terdahulu

Gema Kejadian pantulan telah didetksi setelah ujung serat

Ujung pantulan ( gema yang mungkin ) Ujung pantulan serat gema yang memungkinkan

diproduksi oleh kekuatan pantulan lain yang berlokasi

dekat dari sumber

Kesalahan pantulan ( gema yang mungkin) Kejadian pantulan gema yang memungkinkan

diproduksi oleh kekuatan pantulan lain yang berlokasi

dekat dari sumber

Penggabungan kesalahan pantulan ( gema

yang mungkin )

Kejadian pantulan mengkombinasi antar 1 atau 2

kejadian gema yang memungkinkan diproduksi oleh

kekuatan pantulan lain yang berlokasi dekat sumber

Penggabungan ujung pantulan ( gema yang

mungkin)

ujung pantulan mengkombinasi antar 1 atau 2 kejadian

gema yang memungkinkan diproduksi oleh kekuatan

pantulan lain yang berlokasi dekat sumber

Tabel 4.1

Tabel kejadian ( Event Table )

( Hand Book OTDR FTB 300 )

4.2.4.1 Pengujian dengan mode Events

Langkah-langkah yang perlu dilakukan untuk menguji optik yang sudah

tersambung pada OTDR adalah :

37

a. Menekan tombol “ Events “ dan menunggu beberapa saat ( detik )

sampai di layar penjajakan muncul dengan hasil akhir

b. Hasil dapat dilihat pada layar berikut

Gambar 4.4

Hasil pengujian dengan mode events

c. Layar diatas adalah contoh yang ingin diuji, apabila menggunakan

pembatas nilai A dan B yaitu antara garis 4 dengan 5 maka diperoleh

data sebagai berikut :

− Jarak A dengan B ( panjang gelombang ) = 3.720 km

− Redaman regangan jarak ini = 2,26 dB

− Pelemahan ( attenuasi ) = 0,22 dB

− Redaman kumulatif pada titik ini = 5,18 dB

4.2.5 Measurements ( Pengukuran )

Measurements adalah mode terakhir dari teknik pengujian OTDR yang

biasanya digunakan setelah layar penjajakan diperoleh atau dipanggil dari

memory komputer. Fungsi utamanya adalah untuk membidik menjadi besar atau

kecil pada setiap kejadian atau segmen dari penjajakan dalam rangka mengukur

redaman sambungan, redaman 2 titik, pemantulan , dan pelemahan bagian serat

optik secara akurat.

4.2.5.1 Elemen pada Measurements

Elemen tersebut meliputi beberapa hal yaitu :

38

1. Fungsi-fungsi pengukuran

Dengan menekan tombol “ Measurements “ dan memilih salah satu kejadian

dapat diperoleh gambar sebagai berikut ( dengan ketentuan kejadian sudah

diambil dan disimpan dalam memory )

Gambar 4.5

Hasil pengujian dengan mode Measurement ( pengukuran )

2. Kontrol pembatas nilai ( marker )

Empat pembatas nilai yang terdapat pada tampilan penjajakan diantaranya A,

B, a, b dapat dipindahkan dengan cara menekan anak panah sebelah kiri dan

kanan pembatas nilai maupun dengan cara menekan dan menggeser kursor ke

sasaran yang dituju.

Gambar 4.6

Kontrol pembatas nilai

3. Kontrol pembidik ( zoom )

Kontrol pembidik ini berguna untuk mengubah skala tampilan penjajakan,

dimana ketika skalanya berubah tampilan penjajakan selalu ditengah lokasi saat

kaca pembesar berada

4. Pengukuran Jarak

Mode pengukuran dapat langsung menentukan jarak antara beberapa kejadian

, dengan bantuan kedua pembatas nilai

39

Gambar 4.7

Pengujian jarak mode pengukuran

Dengan metode redaman 2 titik ( pelemahan nyata atau tidak diratakan )

diperoleh :

X =BkeAJarak

ABdayaselisih___

__ = 0,65 dB/km

Sedangkan dengan metode perkiraan kurang persegi/LSA ( pelemahan diratakan )

diperoleh :

X = 0,61 dB/km

5. Pelemahan 2 titik

Pengukuran pelemahan 2 titik memberikan reduksi tingkat penghamburan

Rayleigh antara 2 titik yang terpisah dari dua pembatas nilai. Dengan menekan

tombol [2 pts ] akan diperoleh nilai redaman dalam satuan dB/km

6. Perkiraan ujung ke ujung

Fungsi ini sama dengan pelemahan 2 titik hanya saja jarak yang terukur adalah

keseluruhan serat optik digelar. Caranya dengan membawa 2 pembatas nilai dari

jarak 0 km sampai dengan akhir ujung optik terukur, menekan [ 2 pts ] maka

diperoleh seluruh perkiraan pelemahan dari pangkal ke ujung optik

40

Gambar 4.8

Redaman perkiraan ujung ke ujung

7. Perkiraan kurang persegi / LSA

Metode LSA ini digunakan untuk mengukur pelemahan ( dalam dB/km )

antara 2 titik. Metode ini berpatokan pada pencocokan garis lurus terhadap data

penghamburan antara dua pembatas nilai, dimana menghubungkan selisih daya (Δ

dB ) antara 2 titik dalam kawasan jarak

8. Pengukuran redaman sambungan dan pantulan

Pengukuran ini harus menggunakan 4 pembatas nilai ( tujuannya agar

diperoleh akurasi pengukuran redaman ) dan menekan tombol SLR terlebih

dahulu.

9. Perhitungan redaman kembali optik ( ORL )

Perhitungan ORL ini menyediakan informasi seluruh sistem ORL termasuk

port keluaran OTDR yang baru saja melewatkan kejadian terakhir pada serat optik

serta ORL pada kedua pembatas nilai.

4.2.6 Setup

Setup adalah tombol untuk menyetting / memasang parameter yang bersifat

umum pada menu expert di dalam pengukuran OTDR. Setup juga digunakan

apabila akan merubah software yang sudah terpasang versi ToolBox 4.2 dengan

versi yang lebih rendah atau lebih tinggi

41

4.3 Pengukuran Rugi-rugi Penyambungan Serat optik

Rumus yang dapat digunakan dalam mengukur rugi-rugi adalah :

V = c/N

Dimana :

N = Indeks bias

c = kecepatan cahaya dalam ruang hampa ( 2,998 x 108 m/s )

Dengan mengukur waktu yang diperlukan antara pengiriman dan pengembalian

cahaya, dan mengalikannya dengan kecepatan cahaya dalam serat, akan diperoleh

jaraknya. Dengan mempertimbangkan perjalanan dua arah tersebut, maka jarak

dari tempat pemasukan cahaya ke tempat kerusakan L dapat dihitung dengan

menggunakan persamaan :

L = N

cTVT22

= (4.2)

Tenaga cahaya penyebaran kembali ( P ) ditentukan oleh struktur serat optik,

kerugian penyebaran Rayleigh dan lebar pulsa optik ditunjukkan di bawah ini :

P = 2

.... wPoVSα (4.3)

Dimana :

α = Kerugian optik diakibatkan oleh penyebaran Rayleigh

V = Kecepatan cahaya di dalam serat optik ( m/s )

w = Lebar penuh pulsa optik pada setengah periode ( FWHM )

Po = Nilai puncak cahaya transmisi pada titik yang ditinjau ( w )

s = Rasio cahaya penyebaran kembali terhadap cahaya penyebaran

Rayleigh ( koefisien penyebaran kembali )

Jarak yang diperoleh seperti yang terlihat di atas ditunjukkan pada sumbu

horizontal dan tenaga cahaya penyebaran kembali (P) yang diterima oleh

penerima cahaya ditunjukkan dalam sumbu vertikal dalam skala logaritmik.

Dengan menggunakan rumus ( 4.2 ) dan ( 4.3 ), maka perlu untuk menyesuaikan

rentang indeks bias dengan spesifikasi serat optik. Juga pengukuran hubungan

dengan kecepatan perambatan gelombang, serta untuk memperoleh cahaya

penyebaran kembali yang cukup, maka lebar pulsa cahaya yang diinputkan harus

dipilih yang sesuai.Pra- pengaturan untuk pengukuran ini disebut Pra-setting.

42

4.3.1 Pengoperasian OTDR

Langkah-langkah kerja secara terperinci sebagai berikut :

Menghidupkan power ON

Hubungkan kabel serat optik dengan OTDR

1. Tekan tombol ( event ). Tombol ini digunakan bagi user yang

menggunakan mode expert dalam menguasai OTDR

2. Tekan tombol OTDR untuk menyetting parameter-parameter yang

diinginkan sesuai pengukuran

3. Bila belum menguasai fungsi OTDR maka dianjurkan dengan memilih

mode novice, sehingga dapat langsung memulai dengan menekan

tombol ( start ) dan diperoleh hasil penjajakan pada layar komputer

4. Tombol OTDR akan membuka kotak dialog untuk setting panjang

gelombang laser ( nm), jarak jangkauan ( km ), lebar pulsa (ns), waktu

( second ), indeks refleksi, faktro helix ( % ), faktor penghamburan

Rayleigh serta perolehan kerugian ( km)

5. Tekan tombol ( start ) untuk memulai proses dan analisa data akan

berakhir jika laser sudah mencapai ujungnya, kecuali dengan menekan

tombol ( stop ) pada saat proses berlangsung. Proses yang dihentikan

tetap akan dianalisa samapai perjalanan laser terhenti dan hasil dapat

diperoleh pada jangkauan jarak tersebut

Kemudian display kembali ke dalam layar yang normal pada mode “events “

dengan muncul tabel kejadian ( event ) yang menampilkan data-data relevan pada

penjejakan.

4.3.1.1 Pengukuran Kerugian Sambungan

Pada pengukuran redaman yang mengakibatkan rugi-rugi sambungan

standarisasi yang dapat diambil adalah pada mode Measurement. Mode ini dapat

mengukur berbagai hal yaitu diantaranya redaman sambungan, redaman antara 2

titik, pemantulan, attenuasi

Langkah-langkah yang perlu dilakukan adalah sebagai berikut :

− Menekan tombol “ Measurement “ untuk memulai proses ( dengan

catatan kejadian / event ini sudah terukur dan tersimpan dalam memory

sebelumnya.)

43

− Membawa nilai ( marker ) a pada awal dan A pada akhir lokasi linier

kejadian terdahulu.

− Membawa nilai ( marker ) b pada awal dan B pada akhir lokasi linier

kejadian terdahulu.

− Perolehan hasil penjejakan dengan perbesar ukuran kontrol pmbidik di

daerah/lokasi A dengan B

4.3.1.2 Pengukuran Kerugian Dua Titik

Langkah-langkah yang perlu dilakukan adalah sebagai berikut :

a. Menekan tombol “measurement” untuk memulai proses ( dengan catatan

kejadian/event ini sudah terukur dan disimpan dalam memory sebelumnya.

b. Menekan tombol “ 2 pts “ untuk pengukuran khusus dua titik.

c. Membawa nilai ( marker ) A dan B pada lokasi yang menjadi sasaran (

sedangkan marker a dan b tidak perlu digunakan dalam pengujian kali

ini)

d. Peroleh hasil pengujian dengan perbesar ukuran kontrol pembidik di

daerah/lokasi A dengan B.

4.3.1.3 Hubungan Serat optik

Hubungan ini akan diterangkan dengan menggunakan kasus PC :

a. Basahi kertas dengan sedikit alkohol 100 % dan bersihkan ujung konektor

dengan kertas tersebut

b. Masukkan jek konektor agar hubungan tersebut kuat

c. Putarlah selubung jek konektor agar hubungan tersebut kuat

4.4 Konektor Optik

Konektor optik adalah komponen mekanik yang menghubungkan dua buah

serat optik. Di dalam konektor optik, dua buah serat optik dihubungkan satu

dengan yang lainnya, bagian inti atau coredr kedua serat optik tersambung

menjadi satu dan mempunyai nilai redaman atau loss yang rendah. Sebagai

contoh, konektor yang biasanya digunakan di dalam perangkat AT&Tmeredam

signal optik sampai dengan 0,3 dB. Didalam sistem transmisi kabel optik

dipersyaratkan nilai redaman dari konektor optik adalah maksimal 0,5 dB.

44

4.4.1 Rugi-rugi Pada konektor Optik

Rugi-rugi yang terjadi pada konektor optik pada umumnya diakibatkan oleh

adanya pergeseran kedua sumbu serat optik, yaitu akibat pergeseran pusat (

eccentricity) bare fiber dengan diameter dalam ferrule, atau akibat pergeseran

pusat ( eccentricityi) bare fiber dengan diameter luar serat optik.

Persyaratan konektor optik :

a. Rugi-rugi sambungannya rendah

b. Dapat dipasang dan dilepas berkali-kali dengan nilai redaman yang sama

c. Mudah dipasang dan dilepas serta bentuknya kecil dan ringan

Gambar 4.9

Penampang konektor optik

4.5 Pengukuran Rugi-rugi Jaringan Transmisi Serat optik Pada Kaliasem

Ubung

4.5.1 Spesifikasi Kabel Optik Single Mode

Tipe serat optik yang dipakai adalah Single mode Optical fiber,

dimana spesifikasi yang dipakai pada kabel Optik Single mode yaitu : Geometrical Properti

Mode field diameter at 1310 nm (Petermann II ) Cladding diameter Coating diameter Cladding non circularity Mode field concentricity error Cladding concentricity error

(μm) (μm) (μm) (%)

(μm) (μm)

9.1 ± 0.5 125 ± 2 245 ± 10

<= 2 <=1

<= 15

Optical properties Cut off wavelength Attenuation : Maximum value at 1310 nm Maximum value at 1550 nm Attenuation uniformity ( local default ) Chromatic dispertion Between 1287 and 1330 nm

(μm) (dB/Km) (dB/Km) (dB/Km)

( ps/nm.Km )

1150<=λ0<=1280 0.38 0.25

<=0.1

<=3.5

45

At 1550 nm Zero dispersion wavelength Zero dispersion slope

( ps/nm.Km ) (nm)

( ps/nm.Km )

<=18 1300 <= λ0 <=1424

<= 0.093

Mechanical Properties Proof Test ( minimum durasi 1 s ) Microbend Test Additional rugi-rugi at 1550 nm ( 100 turns on 60 mm mandrel )

( % )

(dB )

>= 1

<= 0.2

Tabel 4.2

Spesifikasi kabel optik Single mode (Siemens,1996)

4.5.2 Analisa Pengukuran Jaringan Serat optik

No Core Panjang kabel /Km Redaman total / rugi rugi jaringan

1 Operation Operation 2 Operation Operation 3 Operation Operation 4 Operation Operation 5 Operation Operation 6 Operation Operation 7 3.270 km 2.26 dB 8 3.270 km 2.47 dB

Tabel 4.3

Hasil ukur redaman Kabel optik section kaliasem – ubung

( PT Telkom kaliasem subdinas Transmisi )

Pada Sentral Telkom Kaliasem, kabel serat optik yang dipakai yaitu jenis

Single mode , yang mana dalam satu kabel terdiri dari 8 core, tetapi yang dipakai

untuk transmisi 6 core, sedangkan 2 core yang lain belum diaktifkan, jadi

pengukuran dilakukan pada core yang tidak aktif yaitu core 7 dan core 8. hasil

pengukurannya ditunjukkan dibawah ini :

46

1. Kabel Optik Core 8

Gambar 4.10

OTDR report untuk core 8

Keterangan Gambar untuk core 8 diatas adalah :

Total Loss = 2.26 dB

Jarak Transmisi = 3.720 Km

Redaman sepanjang Transmisi = 0.61 dB/Km

Panjang Gelombang = 1,31 nm

IOR ( Index Of Refraction ) = 1.5000

Core 8 dipakai untuk panjang gelombang 1310 nm dengan referensi indeks bias

1.5000 yang mana jarak atau panjang kabel transmisi kaliasem ubung adalah

3.720 km. Data dari PT Telkom diketahuai bahwa core 8 memiliki 3 sambungan

dan 2 konektor.

Dalam menganalisa gambar diatas mengacu pada tabel event ( tabel 4.2 )

yaitu :

a. Garis pertama yang menjorok turun menyatakan tingkat peluncuran (

launch level ), yang mana maksudnya adalah tingkat sinyal yang

diluncurkan ke dalam serat optik.

b. Garis miring kebawah menyatakan tiada kesalahan pantulan (non

reflective fault ), yang mana maksudnya adalah sambungan atau

tekukan mikro/makro

47

c. Garis lurus vertikal selanjutnya menyatakan ujung pantulan, yang

mana maksudnya adalah terputusnya indeks refraksi, disebabkan oleh

interface kaca/ udara pada ujung serat optik.

Dari gambar diatas didapat beberapa parameter yang akan diukur yaitu :

1.1 Rugi-rugi penyerapan

Dari hasil rugi-rugi jaringan dan panjang jaringan core 8 akan diperoleh

rugi-rugi penyerapan sebesar :

Rugi-rugi penyerapan = jaringanPanjang

jaringanLoss_

_ΣΣ

Sehingga diperoleh :

= KmdB

720.326,2

= 0,608 dB/km

1.2 Koefisien Pelemahan

Nilai koefisien pelemahan seperi di bawah ini ( merujuk rumus pada bab II

attenuasi ( 2.5) :

A ( dB ) = ( L x aF ) + ( Ns x aS ) + ( Nc x aC )

Maka :

A ( dB ) = ( 3,720 x 2,26 ) + ( 3 x 0,2 ) + ( 2 x 0,5 )

= 10,0072 dB

2. Kabel Optik core 7

Gambar 4.11

OTDR report untuk core 7

48

Keterangan Gambar untuk core 7 diatas adalah :

Total Loss = 2.47 dB

Jarak Transmisi = 3.720 Km

Redaman sepanjang Transmisi = 0.66 dB/Km

Panjang Gelombang = 1,31 nm

IOR ( Index Of Refraction ) = 1.5000

Core 7 dipakai untuk panjang gelombang 1310 nm dengan referensi indeks

bias 1.5000 yang mana jarak atau panjang kabel transmisi kaliasem tabanan

adalah 3.720 km. Data dari PT Telkom diketahui bahwa core 7 memiliki 3

sambungan dan dua konektor

Dalam menganalisa gambar diatas mengacu pada tabel Event yaitu :

a. Garis vertikal pertama menyatakan tingkat peluncuran ( launch level ),

yang mana maksudnya adalah tingkat sinyal diluncurkan ke dalam serat

optik.

b. Garis miring kebawah menyatakan tiada kesalahan pantulan (non

reflective fault ), yang mana maksudnya adalah sambungan atau tekukan

mikro/makro

c. Garis lurus vertikal selanjutnya menyatakan ujung pantulan, yang mana

maksudnya adalah terputusnya indeks refraksi, disebabkan oleh interface

kaca/ udara pada ujung serat optik.

Dari gambar tersebut didapat beberapa parameter yang

2.1 Rugi-rugi penyerapan

Dari hasil rugi-rugi jaringan dan panjang jaringan core 7 akan diperoleh rugi-

rugi penyerapan sebesar :

Rugi-rugi penyerapan = jaringanPanjang

jaringanLoss_

_ΣΣ

Sehingga diperoleh :

= KmdB

720.326,2

= 0,608 dB/km

2.2 Koefisien Pelemahan

Nilai koefisien pelemahan seperi di bawah ini ( merujuk rumus pada bab II

attenuasi ( 2.5) :

49

A ( dB ) = ( L x aF ) + ( Ns x aS ) + ( Nc x aC )

Maka :

A ( dB ) = ( 3,720 x 2,26 ) + ( 3 x 0,2 ) + ( 2 x 0,5 )

= 10,0072 dB

4.5.3 Perbandingan Pengukuran OTDR dengan Perhitungan

a. Perhitungan Rugi-rugi tiap events

Untuk mengukur rugi-rugi tiap event menggunakan rumus dibawah ini :

Mencari coupling efficiency (efisiensi sambungan )

⎪⎭

⎪⎬

⎫

⎪⎩

⎪⎨

⎧

⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛−⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛−

+=

2/12

21

21cos2

4))/1(1(

2)/1(16a

YaY

aY

nn

nnlatπ

η ( 4.12)

Dimana :

n1 = Index core

a = Jari-jari fiber Optik

n = Refractive index medium diantara sambungan fiber

Y = lateral offset fiber core axis ( kesejajaran sumbu sambungan )

mencari rugi-rugi fiber optik dengan rumus :

loss = -10 log ηlat ( dalam dB ) (4.13)

b. Perhitungan loss sambungan

Untuk mengukur rugi-rugi tiap sambungan menggunakan rumus :

Mencari besarnya pantulan fresnel

2

11

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

+−

=nnnnr (4.14)

dimana :

r = Besarnya pantulan fresnel

n1 = reflective index fiber optik

n = reflective index medium di antara fiber optik

mencari rugi-rugi sambungan :

lossfres = -10 log (1-r) (4.15)

50

c. Perhitungan jarak maksimum tiap event

Untuk menghitung jarak maksimum tiap event atau jarak maksimum tiap

sambungan menggunakan rumus :

( )Δ

Δ−Δ=

111

nC

z (4.16)

Dimana :

Z = jarak maksimum

Δ1 = dispersi maks/zero dispersion wavelength

Δ = penyebaran karena lekukan ( zero dispersion slope )

n1 = reflective index fiber optik

1. Perhitungan Kabel Optik core 7

a. Perhitungan rugi-rugi tiap event

Dari tabel 4.3 dan gambar 4.23 diperoleh beberapa parameter :

a = 4,5 μm ; n1 =1.5000 ; misal Y =3.7 μm dan n = 1 (udara) maka diperoleh :

⎪⎭

⎪⎬

⎫

⎪⎩

⎪⎨

⎧

⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛−⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛−

+=

2/12

21

21cos2

4))/1(1(

2)/1(16a

YaY

aY

nn

nnlatπ

η

( )( )( )

}2/12

97,31

5,47,3

97,31cos2

41/5000,1114,3

21/5000,116⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛−⎩⎨⎧

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−

+=latη

( ) ( )( ){ }9,082,041,01cos265625,12236

−−=latη

( ){ }328,01cos2294,0 −−=latη

( ){ }147,1092294,0=latη (sudut dirubah dalam radian )

( ){ }180/14,329,218294,0=latη

12,1=latη

Sehingga akan didapat rugi-rugi tiap event sebesar :

loss = -10 log ηlat

loss = -10 log (1,12)

loss = 0,492 dB

51

b. Perhitungan rugi-rugi sambungan

Dari data didapat bahwa index core = 1,5000 maka :

Besarnya pantulan fresnel

2

11

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

+−

=nnnnr

⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛+−

=15000,115000,1r

04,0=r

Maka rugi-rugi yang diperoleh sebesar :

lossfres = -10 log (1-r)

lossfres = - 10 log (1-0,04)

lossfres = 0,18 dB

c. Perhitungan jarak maksimum tiap event

Dari data didapat beberapa parameter sebagai berikut :

Dari data tabel 4.3 diperoleh beberapa parameter seperti berikut :

∆t = 1300 nm ; ∆ = 0,093 ps/km ; n1 = 1,5000 maka akan diperoleh jarak

maksimum sebesar :

( )Δ

Δ−Δ=

11

nCtz

( )

( )093,05000,1

093,0181039101300 −⎟⎠⎞⎜

⎝⎛ −

=xx

z

mz 69,2535=

Z = 2,54 km

2. Perhitungan Kabel Optik untuk core 8

Karena data setiap core sama yaitu menggunakan tipe kabel optik single mode

maka data perhitungan yang didapat untuk core 8 adalah hampir sama seperti data

hasil perhitungan pada core 7 hanya berbeda pembulatan angka dibelakang koma.

Berikut dibawah ini adalah tabel perbandingan losses antara hasil pengukuran

dan perhitungan :

52

Core Loss Tiap

Event

Loss

Sambungan

Jarak

maksimum tiap Event Pengukuran Perhitungan Pengukuran Perhitungan Pengukuran Perhitungan

Core

7

0.51 dB 0.492 dB 0.22 dB 0.181 dB 3.20 km 2.54 km

Core

8

0.53 dB 0.495 dB 0.24 dB 0.183 dB 3.21 km 2.52 km

Tabel 4.4

Perbandingan losses hasil pengukuran dan perhitungan

Dari data yang didapat dari hasil pengukuran dari OTDR terdapat sedikit

perbedaan dengan hasil perhitungan, hal tersebut disebabkan oleh presisi alat

Sehingga dari perbedaan itu dapat diukur presentase kesalahan antara hasil

perhitungan dengan hasil pengkuran dengan menggunakan OTDR

Presentase kesalahan antara hasil perhitungan dan hasil pengukuran dengan

OTDR :

% Kesalahan = %100_

__ xnperhitungahasilpengukuranhasilnPerhitungahasil −

Untuk core 7, persentase kesalahan loss tiap event

% Kesalahan = %100492.0

51.0492.0 x− = 3.2 %

Persentase kesalahan loss sambungan :

% kesalahan = %100181.0

22.0181.0 x− = 2.1 %

Persentase kesalahan jarak maksimum tiap event

% kesalahan = %10054.2

20.354.2 x− = 3.1 %

Untuk core 8 dengan menggunakan cara yang sama maka didapat persentase

kesalahan yaitu :

Persentase kesalahan loss tiap event = 3.3 %

Persentase kesalahan loss sambungan = 2.4 %

Persentase kesalahan jarak maksimum tiap event = 3.6 %

53

Sedangkan dibawah ini adalah tabel mengenai standar losses yang harus

digunakan sebagai acuan

Tabel 4.5

Tabel Standar Loss

(Scientific Atlanta,2003)

Jika data hasil pengukuran dan perhitungan dibandingkan dengan table standar

loss diatas maka loss hasil pengukuran dan perhitungan tidak berbeda jauh

terhadap standar loss tersebut. Jadi dapat dikatakan bahwa hasil pengukuran dan

perhitungan sudah cukup benar dan diharapkan sistem komunikasi dapat berjalan

dengan lancar.

Berikut adalah table perbandingan antara hasil pengukuran dan hasil

perhitungan terhadap standar loss Core Loss ( Redaman )

( dB )

Hasil

Pengukuran

Hasil Perhitungan Standard loss

Core 7 0.22 0.181 0.2

Core 8 0.24 0.183 0.2

Table 4.6

Perbandingan hasil pengukuran dan perhitungan

terhadap standar loss

Pada tabel diatas dapat dilihat bahwa hasil pengukuran dan hasil perhitungan

hampir mendekati standar loss yang telah ditentukan dan hanya ada perbedaan

pada pembulatan angka dibelakang koma. Ini bisa diakibatkan oleh adanya faktor

54

– faktor luar yang mempengaruhi pengukuran OTDR seperti keadaan tanah

( kelembaban ), geseran permukaan tanah dan bisa juga oleh presisi alat yang

kurang tepat. Tetapi hasil pengukuran dan perhitungan tersebut sudah dapat

dikatakan bagus untuk melakukan proses komunikasi sehingga nantinya suara

yang diterima dapat didengar dengan baik.

55

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Hasil yang bisa disimpulkan dari pembahasan mengenai Analisa pengukuran

rugi-rugi jaringan Optik untuk transmisi Kaliasem Ubung dengan menggunakan

OTDR pada PT Telkom Kaliasem :

1. Pengukuran loss ( redaman ) dengan menggunakan OTDR hampir sesuai

dengan loss yang dicari melalui dengan perhitungan , yang berbeda hanya

pembulatan angka dibelakang koma saja. Selain itu juga, pengukuran loss

dengan menggunakan OTDR hasilnya hampir mendekati standar loss

yang telah ditetapkan. Ini membuktikan bahwa perangkat OTDR sangat

baik digunakan dalam mengukur loss dalam jaringan transmisi .

2. OTDR dapat menampilkan jarak fiber yang digunakan, gambar grafik dari

redaman fiber optic, dan loss per kilometer, sehingga kita tidak perlu

melakukan perhitungan, walaupun perhitungan tersebut diperlukan untuk

menentukan ketepatan nilai yang dihasilkan oleh OTDR tersebut

5.2 Saran-saran

1. Usahakan dalam penyambungan serat optik terdapat sedikit

penyambungan agar diperoleh loss yang lebih kecil

2. Dalam melakukan pengukuran dengan OTDR harus dilakukan pada core

yang tidak beroperasi Sedangkan pada core yang dipakai atau beroperasi

tidak bisa dilakukan pengukuran sebab pada pengukuran proses

komunikasi harus dihentikan dan itu akan merugikan pelanggan maupun

PT Telkom.

56

DAFTAR PUSTAKA

1. Divlat PT. Telkom, Teknik Pemeliharaan Jaringan Kabel Optik,Bandung

2. Alcatel Contracting,SKSO Northern Route Project Link Kaliasem Ubung.

Jakarta, 1995.

3. Data jaringan SKSO PT Telkom, Pemeliharaan SKSO Northern Route UNW

Bali & Nusra. Denpasar,2003.

4. Roddy D.CoolenJ, Komunikasi Elektronika. Penerbit Erlangga,1994

5. Divlat PT Telkom,Pengantar Teknik Transmisi. PT Telkom,1994

6. Siemens,FTB EXFO Optical Time Domain Reflectometer User’s guide,

Jerman,1996.