Pengukuran Pengaruh Kelengkungan Serat Optik terhadap Rugi Daya Jaringan Sistem Komunikasi Menggunakan Optical Time Domain Reflectometer (OTDR) Aninda Maharani 2406 100 054
Latar Belakang John Crisp & Barry Elliott, 2005 1.Pada dasarnya, penyebab hilangnya energi cahaya di dalam serat optik ada dua macam, yaitu disebabkan oleh bahan inti serat optik tidak cukup jernih dan penyebab kedua adalah cahaya dibelokkan kearah yang salah. 2.Rugi daya yang ditimbulkan dengan melengkungkan sepotong pendek serat optik kemungkinan akan lebih besar dari rugi daya total yang timbul pada seluruh kabel serat optik sepanjang 1 km yang dijulurkan secara normal.
Rumusan Permasalahan
Permasalahan dalam tugas akhir ini adalah bagaimana melakukan pengukuran rugi daya akibat pelengkungan menggunakan Agilent E6000 Series Mini-OTDR.
Batasan Masalah
Batasan masalah yang perlu ditentukan dalam tugas akhir ini adalah sebagai berikut. 1. Parameter yang diamati dalam pengukuran ini adalah bending loss fungsi bending radius dan bending loss fungsi jumlah lilitan. 2. Serat optik yang digunakan adalah optical cable 9/125 SM2.0 QO821 1802M. 3. Jenis OTDR yang digunakan adalah OTDR untuk pengukuran rugi daya serat optik single mode.
Tujuan Penelitian
Tugas akhir ini memiliki tujuan untuk mengukur bending loss serat optik menggunakan OTDR tipe Agilent E6000 Series Mini-OTDR.
RUGI DAYA PELENGKUNGAN (MACROBEND LOSS)
Macrobend loss adalah rugi daya yang diamati ketika serat optik atau kabel dilekukkan pada radius beberapa sentimeter saja atau bahkan kurang. Lekukkan yang tidak tepat ini dapat dikenali selama proses instalasi (Sumber : Fiber Optic Handbook)
Metodologi Penelitian Mulai
Perumusan Masalah dan Tujuan
Penentuan Parameter Bending Loss, yaitu jumlah lilitan dan bending radius
Analisa Data dan Pembahasan
T
Sesuai Perumusan Masalah dan Tujuan
Y Selesai Diagram Alir Metodologi Penelitian
Rugi daya kelengkungan (bending loss) terjadi pada saat sinar melalui serat optik yang dilengkungkan, dimana sudut datang sinar lebih kecil dari pada sudut kritis sehingga sinar tidak dipantulkan sempurna tapi dibiaskan.
Untuk mengurangi macrobend loss maka harga NA dibuat besar. NA adalah ukuran atau besarnya sinus sudut pancaran maksimum dari sumber optik yang merambat pada inti serat yang cahayanya masih dapat dipantulkan secara total, dimana nilai NA juga dipengaruhi oleh indeks bias core dan cladding.
2
NA = n1 " n 2
2
Persamaan matematis macrobend loss:
" bend
#+ 2 = 10log a (2# )( ) R$
dimana " = index elevation R = bend radius a = core radius ! " = profile parameter
!
Rangkaian Eksperimen
Oscilloscope
Photodetector Sinyal Optis Serat Optik
Laser Silinder OTDR
P R O S E D U R P E N G U K U R A N
Menghubungkan serat optik ke OTDR Mengaktifkan OTDR Melakukan pengaturan parameter pada OTDR Melakukan bending serat optik pada lokasi 50m dan 75m dengan radius 5mm, 6mm, dam 7mm (1-5 lilitan) Menekan Tombol “Run/Stop” pada OTDR Menunggu selama 1 menit (sesuai pengaturan awal OTDR) Grafik bending loss terbentuk Grafik pada OTDR disimpan ke memory internal OTDR
Tampilan pada Agilent E6000 Series Mini-OTDR (a)
(b)
Loss (dB)
Loss (dB) Jarak (km)
Jarak (km)
(a) Serat Optik Sebelum Bending ; (b) Serat Optik Setelah Bending
Hasil Pengukuran Data Perbandingan Bending Radius (mm)
5
6
7
Juml. Lilitan
Bending Loss OTDR Yokogawa AQ 7 2 7 5
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
0.945 2.595 3.918 6.216 5.516 0.608 1.137 1.625 2.375 3.01 0.175 0.261 0.444 0.418 0.587
Bending Loss Agilent E6000 Series MiniOTDR 0.729 1.354 1.65 2.137 2.669 0.344 0.689 0.963 1.202 1.543 0.194 0.248 0.344 0.362 0.493
Deviasi
0.216 1.241 2.268 4.079 2.847 0.264 0.448 0.662 1.173 1.467 0.019 0.013 0.1 0.056 0.094
Grafik Bending Loss terhadapa Jumlah Lilitan
Data Pengukuran Bending Loss Lokasi 50m dan 75m Bending Radius (mm)
5
6
7
Juml. Lilitan 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
Lokasi 50m
Lokasi 75m
Bending Loss (dB) 0.739 1.363 1.782 2.235 2.756 0.373 0.808 1.118 1.287 1.571 0.217 0.324 0.446 0.493 0.612
Bending Loss (dB) 0.729 1.354 1.65 2.137 2.669 0.344 0.689 0.963 1.202 1.543 0.194 0.248 0.344 0.362 0.493
Pengolahan Data Pengukuran Bending Loss Terhadap Jumlah Lilitan
(a)
(b)
(a) Grafik Bending Loss Terhadap Jumlah Lilitan 3 variasi Bending Radius di Lokasi 50m ; (b) Grafik Bending Loss Terhadap 3 Variasi Bending Radius pada Lokasi 75m
Data Bending Loss per Jumlah Lilitan
Bending Radius (mm) 5 6 7
Lokasi 50m
Lokasi 75m
Bending Loss/Jumlah Lilitan 0.7752 ± 0.42% 0.4564 ± 2.46% 0.2266 ± 1.41%
Bending Loss/Jumlah Lilitan 0.7938 ± 0.93% 0.366 ± 0.38% 0.2004 ± 4.34%
Pengukuran Bending Loss Terhadap Bending Radius
(a)
(b)
(a) Grafik Bending Loss Terhadap Bending Radius 5 variasi Lilitan di Lokasi 50m ; (b) Grafik Bending Loss Terhadap Bending Radius 5 Variasi Lilitan pada Lokasi 75m
Data Bending Loss per Bending Radius Juml. Lilitan
1 2 3 4 5
Lokasi 50m
Lokasi 75m
Bending Loss/Bending Radius (dB/mm) 8.36 ± 0.45% 25.74 ± 2.41% 30.67 ± 3.44% 49.16 ± 2.37% 59.54 ± 2.09%
Bending Loss/Bending Radius (dB/mm) 9.99 ± 0.6% 42.75 ± 1.37% 41.19 ± 3.16% 82.64 ± 3.96% 86.34 ± 3.95%
Kesimpulan 1. Telah dilakukan pengukuran bending loss pada serat optik tipe Optical Cable 9/125 SM-2.0 QO821 1802M menggunakan Agilent E6000 Series Mini-OTDR. 2. Agilent E6000 Series Mini-OTDR dapat digunakan untuk menentukan lokasi terjadinya pelengkungan serat optik sehingga memudahkan pengguna untuk melakukan perbaikan. 3. Disimpulkan bahwa hubungan antara bending loss dan jumlah lilitan adalah linier. 4. Disimpulkan bahwa hubungan antara bending loss dan bending radius berdasarkan hasil pengukuran adalah eksponensial. 5. Untuk menghindari bending loss lebih dari 0.003 dB/m, maka bending radius yang digunakan adalah lebih dari 7mm (R > 7mm).
R E F E R E N S I
Crisp, John. Dan Elliott, B. Introduction to Fiber Optic. Elseiver Ltd. The Boulevard, Langford Lane Kidlington, OX5 16 B, England. Elliott, B. dan Gilmore, M. 2002. Fiber Optic Cabling. Newnes, ISBN 0750650133. Gower, J. (1984) Optical Communications Methods, pp. 90–113. Prentice Hall Hayes, J. and LeCheminant, G. (2002) “Testing Fiber Optic Local Area Networks (LANs)”, in Handbook of Fiber Optic Data Communication, C. DeCusatis (ed.), Chapter 9, p. 336, Academic Press http://www.thefoa.org/tech/fibr-mfg.htm Jenny. R, Fundamentals of Fiber Optics : An Intriduction for Beginner, Volpi Manufacturing USA Co, New York, 2000. Kolimbris Harold, 2004, Fiber Optics Communications, Prentice-Hall. Miller, S.E. and Chynoweth, A.G. (eds) (1979) Optical Fiber Telecommunications, Academic Press, Inc.: New York.
