FIBER JOINT. Ref : Keiser, Palais. Fakultas Teknik Elektro & Komunikasi 1

FIBER JOINT Ref : Keiser, Palais

Fakultas Teknik Elektro & Komunikasi

1

Sambungan • Sambungan fiber dng fiber : – Permanen  splice – Tdk permanen  konektor

• Parameter redaman sambungan : – – – –

Distribusi daya masukan ke sambungan Jarak sumber optik dan sambungan Ukuran dan karakteristik ke dua ujung fiber Kualitas permukaan ujung fiber

Efisiensi gandengan :

F

M comm ME

Mcomm

: jumlah common mode

ME

: jumlah mode di fiber pengemisi

Loss gandengan :

LF

10 log


F 2

Distribusi modus berbeda berkas optik memancar dr fiber menghasilkan loss gandengan berbeda Fakultas Teknik Elektro & Komunikasi

3

Misalignment mekanis • Jenis misalignment utama : – Separasi longitudinal, terjadi jika fiber memiliki sumbu sama tetapi memiliki celah s – Misalignment sudut (angular), terjadi jika dua sumbu membentuk suatu sudut shg permukaan ujung fiber tidak sejajar – Axial/lateral displacement, terjadi jika kedua sumbu fiber terpisah sejauh d.

• Misaligment paling banyak terjadi : axial displacement


4

(a) Separasi longitudinal s

θ (b) Angular misalignment

a

(c) Lateral displacement d

Jenis misaligment mekanis Fakultas Teknik Elektro & Komunikasi

5

Axial/lateral displacement Common core area

a

d Efisiensi gandengan fiber SI :

F , step

Acomm AF

2

d arccos 2a


d d2 1 a 4a 2 6

Efisiensi gandengan fiber GI :

F , grad

PT P

2

d2 d d2 1 5 2 4a 6a 2a 2

d arccos 2a

Jika d/a < 0,4 : F , grad

8d 1 3 4a

Efisiensi gandengan SM :

SM ,lat

e

d /W

2

W : jari-jari Mode Field Fakultas Teknik Elektro & Komunikasi

7

Separasi

Efek loss jika ujung fiber terpisah sejauh s Efisiensi gandengan Fiber SI : F

a a s tan

2

θC : sdt kritis fiber c

Efisiensi gandengan Fiber SM : SM ,long 2 Z s / 2 n W Fakultas Teknik Elektro & 2Komunikasi

4(4 Z 2 1) 4Z 2 2 4Z 2 8

Angular misalignment Efisiensi gandengan Fiber SI (mode memancar seragam):

F

p y

cos

1 2

1

p 1 p

2

1

cos c (1 cos ) sin c sin

arcsin p q

1

y 1 y

cos3

q cos

cos2 c (1 cos ) sin 2 sin c cos c sin

2 c

1

2

1 arcsin y 2

c

sin

2

Efisiensi gandengan Fiber SM :

n2W SM , ang Fakultas Teknik Elektro & Komunikasi

3

2

e 9

Perbandingan redaman dr 2 hasil percobaan sumber LED, fiber GI :

(1) a = 50 μm, panjang 1,83 m (2) a : 55 μm, panjang 20 m Fakultas Teknik Elektro & Komunikasi

10

Contoh • Fiber SM memiliki frek normal V = 2,40, indeks bias inti n1 = 1,47, indeks bias kulit n2 = 1,465 dan diameter inti 2a = 9 μm. – Hitung loss sambungan jika terjadi lateral offset 1 μm. – Hitung loss sambungan jika terjadi angular misaligment 1o pd panj gel 1300 nm.


11

Loss berkaitan dgn perbedaan fiber Perbedaan dimensi dan karakteristik fiber yg disambungkan akan menambah loss gandengan.

Profil indeks bias berbeda :

F( )

R

E

E

R

1

2 2

utk

R

utk

R


E

E

12

NA berbeda

Fiber (E)

F ( NA )

NAR 0 NAE 0 1

2

utk

NAR (0)

NAE (0)

utk

NAR (0)

NAE (0)


13

Jari-jari fiber berbeda

F (a)

aR aE 1

2

utk

aR

aE

utk

aR

aE


14

Penyiapan muka ujung fiber • Agar cahaya tidak dihamburkan di sambungan, ujung fiber harus dibuat rata, tegak lurus thd sumbu fiber dan halus. • Teknik Grinding dan polishing: – dpt menghasilkan permukaan fiber yg halus dan tegak lurus sumbu fiber – perlu banyak waktu dan ketrampilan operator. – Diaplikasikan di lingkungan terkendali spt laborat, pabrik. – Tdk cocok utk di lapangan

• Teknik controlled-fracture : – Didasarkan pd cara score-and-break – Fiber dibentangkan diatas permukaan lengkung dan ditarik, selanjutnya dipotong dng sejenis pisau. – Dihasilkan ujung permukaan yg sangat halus dan tegak lurus sb fiber – Perlu pengendalian curvature dr fiber dan besarnya tarikan. – Jika tidak tepat  beberapa crack. Fakultas Teknik Elektro & Komunikasi

15

• Akibat ketidak tepatan menghasilkan : – – – – – – –

Lip Rolloff, kondisi sebaliknya dr lip Chip, frakcture setempat Hakle, ketidak teraturan ujung fiber Mist, spt hakle tapi lebih sedikit Spiral/step, abrupt change di ujung fiber Shattering, akibat fracture tak terkendali dan tak dpt didefinisikan karakteristik permukaannya.


16

Prosedur controlled-fracture penyiapan ujung fiber

Contoh ketidak tepatan pemotongan ujung fiber Fakultas Teknik Elektro & Komunikasi

17

Fiber splicing • Teknik splicing : – – – –

Fusi : menyatukan kedua ujung fiber secara termal (di-las) V-groove : menyatukan kedua ujung fiber dgn lem. Tube mechanical splice : pipa terbuat dr bahan elastis Loose-tube splice : menggunakan pipa segiempat, lengkungan fiber mengakibatkan pipa berputar menempatkan fiber di salah satu ujung. – 3-rod : menggunakan 3 tongkat bulat.


18

Fusion splicing


19

Fused splicer active alignment


20

V-groove splicing


21

Elastic tube splicing


22

3-rods splicing Fakultas Teknik Elektro & Komunikasi

23

Konektor • Persyaratan konektor yg baik : – – – – – –

Loss gandengan rendah Interchangeability/compatibility Mudah pemasangan pd fiber Sensitifitas lingkungan rendah Murah dan konstruksi andal Mudah penyambungan (buka-sambung)

• Jenis konektor : – Butt-joint • Straight sleeve • Tapered sleeve

– Expanded beam


24

(c )

(a) Straight sleeve (b) Tapered sleeve

(c ) Expanded beam


25

Ferrule connector


26

Biconical connector


27

Expanded beam connector


28

Efisiensi gandengan konektor SM fiber :

2 2 1 3

SM , ff

1 F2

u

kW1

16n n 4 e n1 n3 q

2 FG sin

G2

u/q

1 sin 2

n1 = indeks bias inti

2

2

n3 = indeks bias media antar fiber

q

G

F

d / kW12

d = lateral offset

G

s / kW22

s = longitudinal missaligment

W2 / W1 k

2 n3 /

1

2

2

λ = panjang gel sumber

θ = angular missalignment W1 = 1/e mode-field radius dr fiber kirim W2 = 1/e mode-field radius dr fiber terima Fakultas Teknik Elektro & Komunikasi

29

Parts of a Fiber Optic Connector Fakultas Teknik Elektro & Komunikasi

30

Konektor Multimode

Konektor SFF

Konektor Singlemode

Konektor FC Fakultas Teknik Elektro & Komunikasi

31

FIBER JOINT. Ref : Keiser, Palais. Fakultas Teknik Elektro & Komunikasi 1

Recommend Documents