PERANCANGAN JARINGAN AKSES KABEL (DTG3E3)

PERANCANGAN JARINGAN AKSES KABEL (DTG3E3) Disusun Oleh : Hafidudin,ST.,MT. (HFD) Rohmat Tulloh, ST.,MT (RMT)

Prodi D3 Teknik Telekomunikasi Fakultas Ilmu Terapan Universitas Telkom 2015

Jaringan Local Access Fiber (Jarlokaf) (1)

Definisi • Jaringan akses yang konfigurasinya dimulai dari terminal blok vertikal sampai pada kotak terminal batas dan menggunakan serat optik sebagai media aksesnya dengan konfigurasi teknologi sebagai berikut : – Digital Loop Carrier (DLC) – Passive Optical Network (PON) – Active Optical Network (AON) • JARLOKAF = Optical Access Network (OAN) = Fiber In The Loop (FITL)

Jenis Jasa JARLOKAF Jenis Jasa

Jenis Jasa

Narrowband

Broadband

Klasifikasi berdasarkan Lebar bandwidth

Retrieve

Interaktif (IS)

Interaktif Simetris

Distributif (DS)

Interaktif Asimetris

Klasifikasi berdasarkan Sifat interaksi komunikasi

Perspektif Historis • Komunikasi gerakan tangan, mata sebagai detektor dan otak sebagai prosesor • Komunikasi dengan menggunakan asap • 1880, Graham Bell menemukan sistem komunikasi cahaya disebut photophone  menggunakan cahaya matahari yang terpantul dari sebuah cermin tipis termodulasi voice. Di penerima cahaya matahari termodulasi itu jatuh pada cell selenium photoconducting yang langsung mengubahnya menjadi arus listrik • Lampu  mengedip-kedipkan sesuai informasi yang dikirim • 1960  penemuan laser, dan penemuan serat optik walaupun masih dengan redaman yang sangat besar • 1970  penemuan serat optik redaman rendah

JARINGAN SERAT OPTIK STRUKTUR KABEL OPTIK  Pada bagian tengah terdapat inti kaca atau core tempat cahaya merambat. Pada serat multimode, diameter inti 50 mikron, kira-kira setebal rambut manusia. Pada single mode, diameternya 8-10 mikron.  Inti serat dikelilingi oleh cladding yang memiliki indeks bias lebih kecil daripada inti. Kemudian bagian lebih luar adalah jaket plastik untuk melindungi cladding. 

Serat optik biasanya dikelompokkan dalam bundelan, yang dilindungi oleh sarung (sheath) terluar.

Konektor Kabel Optik 

Beberapa persyaratan dasar rancangan konektor yang baik adalah :  Rugi-rugi kopling yang kecil  Dapat diganti-ganti  Mudah dipasang dan dioperasikan  Sensitivitas yang rendah terhadap gangguan alam  Konstruksi berbiaya rendah dan andal

Perangkat Aktif dan Pasif Serat Optik 





Antarmuka pasif terdiri dari dua tap yang dilebur dalam serat optik utama. Tap pertama memiliki LED atau dioda laser di ujungnya (untuk pengiriman), sedangkan tap lainnya memiliki photodiode (untuk penerimaan). Perangkat tap itu sendiri bersifat pasif dan sangat andal karena LED atau photodiode yang rusak tidak akan merusak ring secara keseluruhan, melainkan hanya berakibat satu komputer mati. Tipe antarmuka lain adalah repeater aktif. Cahaya yang datang diubah menjadi sinyal listrik, dibangkitkan lagi dengan kekuatan penuh jika dayanya lemah, kemudian diretransmisi sebagai cahaya. Saat ini telah diperkenalkan repeater optik murni. Perangkat ini tidak memerlukan konversi optik ke listrik ke optik, sehingga dapat beroperasi pada bandwidth yang sangat tinggi. Tinjau kasus topologi ring:  Apabila repeater aktif mengalami kegagalan, ring akan rusak dan keseluruhan jaringan mati.  Sedangkan antarmuka pasif dapat mengalami rugi-rugi pada tiap sambungan, sehingga jumlah komputer dan panjang ring total terbatas.

Konsep Splicing 



Beberapa metode splicing adalah splice fusi, splice V-groove dan tabung, splice tabung elastis, dan splice rotary. Gambar berikut menunjukkan 3 kesalahan mekanis pada sambungan serat optik. Formulasi rugi-rugi akibat kesalahan tersebut adalah:   

Rugi-rugi lateral (aksial) Rugi-rugi angular Rugi-rugi gap (longitudinal)

Attenuation vs Frequency

Kabel Serat Optik Berbeda dengan kabel metalik, kabel serat optik ukurannya kecil, + 3 cm, dan lebih ringan sehingga instalasi kabel serat optik dapat dilakukan melalui beberapa span secara sekaligus. Panjang kabel serat optik dalam satu haspel biasanya mencapai 2 s/d 4 km. Pada saat ini, untuk mengatasi keterbatasan kapasitas kabel tembaga, maka pembangunan junction menggunakan kabel serat optik jenis single mode. Ada dua jenis kabel optik, yaitu : 1.

PIPA LONGGAR (Loose Tube). Serat optik ditempatkan di dalam pipa longgar (loose tube) yang terbuat dari bahan PBTP (Polybutylene Terepthalete) dan berisi jelly. Saat ini sebuah kabel optik maksimum mempunyai kapasitas 8 loose tube, di mana setiap loose tube berisi 12 serat optik.

2.

ALUR (Slot) Serat optik ditempatkan pada alur (slot) di dalam silinder yang terbuat dari bahan PE (Polyethyiene). Pada saat di Jepang telah dibuat kabel jenis slot dengan kapasitas 1.000 serat dan 3.000 serat.

Diameter dan berat kabel optik jenis slot (produk Jepang) : Cable type

400-fiber cable 600-fiber cable 800-fiber cable 1.000-fiber cable

Diameter (mm)

24 (25) 24 (25) 30 (31) 30 (31)

Weight (kg)

0.57 (0.65) 0.57 (0.65) 0.85 (1.02) 0.85 (1.02)

Penampang Kabel Optik Jenis Loose Tube

Penampang Kabel Optik Jenis Slot

Konstruksi Kabel Optik Sesuai dengan konstruksinya kabel optik terdiri dari : a. Kabel duct b. Kabel direct buried c. Kabel aerial d. Kabel indoor

Konstruksi Dasar Kabel Optik Duct

Konstruksi Dasar Kabel Optik Direct Buried

Konstruksi dasar Kabel Optik Aerial

SINGLE FIBRE DESIGN

Konstruksi Dasar Kabel Indoor (8 s/d 12 fiber)

Spesifikasi kabel optik Jumlah loose tube

6 6 6 6 8 8 8

Jumlah serat Diameter luar/dalam per loose tube Loose tube (mm) 2 4 6 12 4 6 12

2.2 x 1.4 2.2 x 1.4 2.5 x 1.5 3.5 x 2.5 2.2 x 1.4 2.5 x 1.5 3.5 x 2.5

Diameter luar Jumlah serat kabel (mm)

13 13 13.5 16 15 16 17.5

4-12 4-24 6-36 12-72 24 24-48 24-96

Jumlah fiber pada 6 Loose tube 1 Fiber count (Biru)

2 (Oranye)

Loose tubes Number 3 4 (Hijau) (Coklat)

4 4 6 6 8 8 10 12 12 12 16 18 24 24 24 36 36 48 60 72

Filler Filler 2 Filler 2 Filler 2 2 4 Filler 4 6 4 6 Filler 6 12 12 12 12

Quad/Filler Filler Quad/Filler Quad/Filler Quad/Filler Quad/Filler 2 2 Quad/Filler Quad/Filler Quad/Filler Quad/Filler 4 Quad/Filler Quad/Filler 6 Quad/Filler Quad/Filler 12 12

2 4 2 6 2 4 2 2 4 6 4 6 4 6 12 6 12 12 12 12

2 Filler 2 Filler 2 4 2 2 Filler 6 4 Filler 4 6 12 6 Filler 12 12 12

5 (Abu-abu) Filler Filler Filler Filler 2 Filler 2 2 4 Filler 4 6 4 6 Filler 6 12 12 12 12

6 (Putih) Quad/Filler Quad/Filler Quad/Filler Quad/Filler Quad/Filler Quad/Filler Quad/Filler 2 Quad/Filler Quad/Filler Quad/Filler Quad/Filler 4 Quad/Filler Quad/Filler 6 Quad/Filler Quad/Filler Quad/Filler 12

Jumlah fiber pada 8 loose tube Fiber Count

1 (Biru)

2 (Oranye)

3 (Hijau)

24 24 24 36 36 48 48 60 72 84 96

4 6 12 6 12 6 12 12 12 12 12

4 Filler Filler 6 12 6 Filler 12 12 12 12

4 6 Filler 6 Filler 6 12 Filler 12 12 12

Loose tubes Number 4 5 6 (Coklat) (Abu-abu) (Putih) Quad/Filler Quad/Filler Quad/Filler Quad/Filler Quad/Filler 6 Quad/Filler Quad/Filler Quad/Filler 12 12

4 6 12 6 12 6 12 12 12 12 12

4 Filler Filler 6 Filler 6 Filler 12 12 12 12

7 (Merah)

8 (Hitam)

4 6 Filler 6 12 6 12 12 12 12 12

Quad/Filler Quad/Filler Quad/Filler Quad/Filler Quad/Filler 6 Quad/Filler Quad/Filler Quad/Filler Quad/Filler 12

Copper Conductor Placement of copper quads Six loose tubes design Position One quad 6 Two quad 3 and 6 Eight loose tubes design One quad Two quad

Position 8 4 and 8

Kode warna serat 1 Biru

7 Merah

2 3 Oranye Hijau

8 Hitam

4 Coklat

9 Kuning

5 Abu-abu

10 Ungu

11 Pink

6 Putih

12 Turquoise

Kode warna tabung No. Tabung 1 2 3 4 5 6 7 8

Warna Biru Oranye Hijau Coklat Abu-abu Putih Merah Hitam

Diketahui Kabel Optik mempunyai 8 tabung, tiap-tiap tabung berisi 12 serat. Tentukan warna tabung dan serat untuk serat nomor : 12, 21, 32, 43, 54, 65, 76, 80

No. Serat 12 21 32 43 54 65 76 80

Warna tabung

Warna serat

Tanda Pengenal Kabel Optik Kabel Optik harus diberi tanda pengenal yang tidak mudah hilang yang tertera pada kulit kabel di sepanjang kabel. Adapun tanda pengenal tersebut meliputi :  Nama pabrik pembuat  Tahun pembuatan  Tipe serat optik : • SM = Single Mode • GI = Graded Index • SI = Step Index  Pemakaian kabel optik : • D = Duct • A = Aerial • B = Buried • S = Submarine • I = Indoor  Jenis kabel optik : • LT = Loose tube • SC = Slotted core • TB = Tight Buffered  Struktur penguat : • SS = Solid Steel Core • WS = Stranded Wire Steel • GRP = Glass Reinforced Plastic

Panjang tanda pengenal kabel termasuk nama pabrik dan tahun pembuatan adalah satu meter. Contoh: SM-D-LT SS 6-3X2 2Q

Length mark

Length mark

SMD-LT SS6-3T 2Q, adalah tanda pengenal kabel optik single mode untuk pemakaian duct dengan jenis loose tube, struktur penguatnya Solid State Core, jumlah serat adalah 6 dengan 3 buah loose tube dan juga mempunyai 2 quad kabel tembaga

KARAKTERISTIK SERAT OPTIK a.

1310 nm Optimized Fibre and Cable Characteristics

Rec. ITU-T G.652 Table I.A Typical Fibre Construction

Number 1 2 3 4 5

Characteristic Value Single mode Fibre type Mode Field diameter 9.3 ± 0.5 m (1310 nm) Mode field concentricity error Not exceed 1 m Cladding diameter 125 ± 2 m Cladding non circularity < 2%

Table II.A Typical Optical Fibre Cable Characteristics Number 1 2 3 4 5 6 7 8

Characteristic Maximum Attenuation at 1310 nm Maximum Attenuation at 1550 nm Maximum chromatic dispersion at 1310 nm Maximum chromatic dispersion at 1550 nm Min. Bending radius at full tensile strength Maximum cut-off wavelength at 1310 nm ( cc ) Zero Dispersion Wavelength ( 0) Slope at Zero Dispersion Wavelength (S0)

Value 0.4 dB/km 0.3 dB/km* 3.5 ps/ (nm.km) 20 ps/ (nm.km) 20 x cable OD 1270 nm 1300 - 1324 nm  0.093 ps/ (nm² km)

Note (*): For some applications, the maximum attenuation at 1550 nm region could be as small as 0.25 dB/km.

b. Dispersion Shifted Fibre and Cable Characteristics Table I.B Typical Fibre Construction

Number 1 2 3 4 5

Characteristic Value Single mode Fibre type Mode Field diameter 7.0 - 8.3 ± 0.5 m (1550 nm) Mode field concentricity error Not exceed 1 m Cladding diameter 125 ± 2 m Cladding non circularity < 2%

Table II.B Typical Optical Fibre Cable Characteristics

Number 1 2 3 4 5 6

Characteristic Maximum Attenuation at 1310 nm Maximum Attenuation at 1550 nm Maximum chromatic dispersion at 1550 nm Min. Bending radius at full tensile strength Zero Dispersion Wavelength ( 0) Slope at Zero Dispersion Wavelength (S0)

Value 0.4 dB/km 0.25 dB/km* 3.5 ps/ (nm.km) 20 x cable OD 1550 ± 15 nm  0.085 ps/ (nm² km)

c. 1550 nm Optimized Fibre and Cable Characteristics Table I.C Typical Fibre Construction

Number 1 2 3 4 5

Characteristic Value Single mode Fibre type Mode Field diameter 9.3 ± 0.5 m (1310 nm) Mode field concentricity error Not exceed 1 m Cladding diameter 125 ± 2 m Cladding non circularity < 2%

Table II.C Typical Optical Fibre Cable Characteristics

Number 1 2 3 4 5 6 7

Characteristic Maximum Attenuation at 1310 nm Maximum Attenuation at 1550 nm Maximum chromatic dispersion at 1310 nm Maximum chromatic dispersion at 1550 nm Min. Bending radius at full tensile strength Maximum cut-off wavelength at 1550 nm region ( cc ) Maximum Dispersion-slope at 1550 nm Wavelength

Value 0.4 dB/km 0.2 dB/km* 3.5 ps/ (nm.km) 20 ps/ (nm.km) 20 x cable OD 1530 nm 0.06 ps/(nm²km)

Karakteristik Kabel Optik Multimode No. 1 2 3 4 5 6

Karakteristik Redaman maksimum pada 850 nm Redaman maksimum pada 1310 nm Modal distorsion bandwidth (pada kemiringan -3 dB optik) pada 850 nm Modal distorsion bandwidth (pada kemiringan -3 dB optik) pada 1310 nm Dispersi chromatic pada 850 nm Dispersi chromatic pada 1310 nm

Nilai 4 dB/km 2 dB/km > 200 MHz.km > 200 MHz.km £ 120 ps/(nm.km) £ 6 ps/(nm.km)

Persyaratan yang dibutuhkan oleh serat optik adalah : a. Tidak putus saat gaya rentang (tensile force) bekerja pada serat optik. b. Tidak mengalami perubahan kualitas perambatan cahaya akibat tekanan dari samping seperti misalnya microbending. c. Serat optik ditempatkan secara khusus didalam kabel optik. d. Pada sambungan serat optik harus diberi penguat.

RUGI RUGI SERAT OPTIK Secara garis besar rugi-rugi yang terjadi diakibatkan oleh :

 Faktor intrinsik (dari serat itu sendiri).  Terjadi karena kabel optik yang diinstalasi. • Rugi-rugi karena serat optik : Penghamburan (scaterring loss)  Rayleigh scattering  Microbending  Core size variation  Mode coupling Penyerapan (absorption loss) Rugi-rugi karena instalasi : Rugi-rugi penyambungan Fresnel reflection Bengkokan (macro bending)

Perkembangan SKSO • Evolusi 4 generasi SKSO

5 Gb/s, 233 km system with 5 optical amplifiers

1550 nm, singlemode direct detection

capacity 1000

1300 nm, singlemode 100

800 nm, multimode

1550 nm, singlemode coherent detection

10

1.0

0.1 1974

1976

1978

1980

1982

1984

1986

1988

1990

MACAM PENYAMBUNGAN Penyambungan secara fusion (peleburan) 1. Penyambungan secara mekanik 2. Penyambungan dengan connector

PENYAMBUNGAN KABEL SERAT OPTIK Penyambungan kabel serat optik terdiri dari :  Penyambungan kabel.  Penyambungan serat.

Pertama yang harus dilakukan adalah penanganan sarana sambung kabel lalu penyambungan serat.

PENYAMBUNGAN KABEL (PENANGANAN CLOSURE) Jenis penyambungan (Sarana Sambung Kabel) kabel :  Penyambungan secara mekanik.  Penyambungan secara heat shrink (panas kerut) Fungsi sarana sambung kabel (closure) adalah untuk melindungi dan menempatkan tray agar terhindar dari pengaruh mekanis.

SARANA SAMBUNG KABEL SYARAT YANG HARUS DIPENUHI : Harus mampu melindungi fiber dari gangguan alam dan mekanis seperti : • Air



• Panas



Tension

• Reaksi kimia



Bending / Tekukan

Getaran

PENANGANAN SARANA SAMBUNG KABEL (CLOSURE) Prosedur penanganan sarana sambung kabel harus

memperhatikan hal-hal sebagai berikut : -

Tangan, kabel dan SSK harus bersih.

-

Sealing cord, sealing tape atau sealing ring harus bersih.

-

Ikuti prosedur yang ada.

-

Tunggu sarana sambung kabel sampai dingin baru ditempatkan pada posisinya (untuk jenis panas kerut).

MATERIAL Material penyambungan kabel serat optik diklasifikasikan menjadi 2 (dua) bagian yaitu :  Material khusus.  Material umum.

Prosedur Penyambungan KSO Dengan Closure Raychem : Penanganan Oval Port

Persiapan kabel

Penanganan Oval Seal

Pengaturan fiber

Penyambungan fiber

Pemasangan dome

Prosedur Penyambungan Kabel Pemasangan kabel pada oval port. 1. Lepaskan klem, buka klem, dome, sealing ring. 2. Potong oval port dan ampelas. 3. Masukkan oval seal ke kabel, kemudian masukkan kabel ke oval port. Persiapan Kabel. 1. Kupas kabel sepanjang 1200 mm. 2. Potong strength member 75 mm dari ujung kulit kabel. 3. Pasang kabel grounding, potong kulit kabel sepanjang 25mm dari ujung kulit kabel. 4. Potong loss tube 35mm dari ujung kulit kabel dan pasang transportation tube. 5. Luruskan lingkaran kabel dengan ujung ovalport pada base. 6. Masukan strength member pada klem dan kencangkan.

Penanganan Oval Seal 1. Bersihkan oval port dan kabel. 2. Ampelas oval port dan kabel lalu bersihkan 3. Pasang oval seal pada oval port untuk memberi tanda pada kabel. 4. Tempatkan garis biru aluminium pelindung kabel sejajar dengan tanda yang ada pada kabel. 5. Pasang oval seal pada oval port kemudian pasang klip pencabang pada oval seal. 6. Panaskan oval seal dengan menggunakan hot gun hingga warna hijau menjadi hitam. 7. Panaskan ujung bagian bawah sampai adhesive benar kelihatan pada kabel.

Pengaturan Fiber Pada Tray 1. Masing-masing splice tray mempunyai kapasitas 12 sambungan dan masing-masing sisi dapat dipasang 4 transportation tube besar dan 6 transportation tube kecil kemudian tandai transportation tube 15 mm dari ujung tray. 2. Hati-hati waktu memotong transportation tube dan kencangkan transportation tube dengan menggunakan tie wrap lalu pasang tutup pelindung tray.

Penyambungan Fiber Core 1.Sambung masing-masing core dan pasang pelindung sambungan. 2. Tempatkan pada alur yang ada pada tray dan jangan sampai merusak pelindung sambungan. 3. Pada tray yang berkapasitas 12 sambungan setiap alur dipakai untuk 2 sambungan. 4. Pasang tutup pelindung dan tempatkan silica gel kemudian kencangkan dengan velco strip.

Pemasangan Dome 1. Pastikan sealing ring dan tempatnya bersih lalu pasang pada base. 2. Pasang dome pada base, lalu pasang klem disekeliling base. 3. Kunci klem.

Proses Penyambungan Serat Optik

Buka kunci dan lepaskan klem

Potong streng member

Pasang gronding kabel

Potong oval port

Sambung klip pencabang gronding

Proses Penyambungan Serat Optik

Pasang strength member pada Tandai kabel sepanjang oval seal base

Sisipkan klip pencabang

Tunggu heat shrink sampai dingin

Pasang pelindung aluminium kabel

Potong transportation tube

Pasang sealing ring pada base

Masukkan sleeve pada alur tray

Masukkan dome dengan hati-hati

Pasang klem untuk mengunci base dengan dome

PENYAMBUNGAN SERAT OPTIK Dalam penyambungan serat ada 2 cara :  Secara lebur (fusion)

Penyambungan secara fusion

 Secara mekanik

Penyambungan secara mekanik.

3

1

Fusion Splicing

2 4

Mechanical Splicing

Mechanical Splicing

RUGI RUGI PENYAMBUNGAN Rugi-rugi penyambungan dapat terjadi karena :  Perbedaan struktur fiber.

Diameter core center Diameter core tidak sama

 Kualitas penyambungan. Penyimpangan sudut Permukaan fiber tidak rata Ujung fiber jauh Sumbu fiber tidak sejajar

Kualitas hasil penyambungan Untuk mendapatkan hasil penyambungan yang baik harus diperhatikan :  Kualitas kabel sesuai spesifikasi.  Alat sambung yang baik.  Lingkungan harus bersih.  Jointer harus berpengalaman.

FUSION SPLICING Teknik penyambungan fiber optik untuk menyambung 2 fiber secara permanen dan rugi-rugi penyambungan kecil harus memakai fusion splicer. Bagian-bagian fusion splicing :

• • • • •

Struktur fusion splicer. Proses fusion splicing. Kualitas sambungan. Perkiraan fusion splicing. Pemeliharaan fusion splicer.

STRUKTUR FUSION SPLICER 

Alur V dan klem.



Micro positioned dan sensor.



Elektroda.



Sistem sensor yang terdiri dari kaca dan lensa.

Fungsi dari masing-masing yang akan memadukan terjadinya proses penyambungan.

f ib r e a lig n in g

e l e c tr o d e s

g roo ve m o v a b le b lo c k f ib re

X Z Y

p ush s t o p le v e r

le v e r

m ic r o p o s it io ni n g

Ring

Gambar 9. Pengaturan sistim sensor optik

Gambar 10. Proses pensejajaran fiber

PROSES FUSION SPLICING  Pengupasan coating.

 Pemotongan serat.  Pemasangan fiber pada alur V.  Membuat sejajar serat dan fusion splicing.  Jumlah ARC.  Mengecek hasil sambungan.  Sleeve protector (pelindung sambungan).

Stripper manual

Pengupasan coating Tarik

Fiber Holder

Stripper

Stripper manual

Pemotongan serat. Setel the holder

Hot stripper geser

fiber holder

Pemotongan manual cutter

Fiber Cleaver

Pemotongan dengan menggunakan holder

Hasil pemotongan

Kualitas pemotongan

Penempatan serat

Fiber holder Alur-V

Fiber

Penempatan core pada alur V

Fiber alignment

Jumlah ARC

Penyambungan 1 kali ARC

Surface tension

Sambungan core

Penyambungan 2 kali ARC

Garis

gelembung

Lebih tipis

Lebih tebal

Sumbu tidak sejajar

Hasil sambungan

KUALITAS SAMBUNGAN Perkiraan nilai sambungan dan tampilan luar daripada titik sambungan menunjukan baik jeleknya kualitas sambungan.  Gelembung.  Garis tebal.  Bayangan hitam. Bila terjadi hal semacam itu harus dilakukan lagi penyambungan.

Kualitas sambungan

Garis hitam Gelembung

Garis tebal

Perkiraan fusion splicing loss Ada 2 cara yaitu :  Local Injection and Detection (LID).  Direct Core Monitoring (DCM). Fusion

Sistim LID Injection

Detection

Gambar 27. Sistim LID.

Sistim DCM

Collimated light

SM fiber Objective lens

Gambar 28. Sistim DCM

CCD

MECHANICAL SPLICING FUNGSI Penyambungan secara mekanik mengambil contoh dari produk 3M type Fibrlok II 2529. *

Digunakan untuk menyambung serat single mode maupun multimode dengan diameter cladding 125 m secara permanen.

*

Diameter coating yang digunakan antara 250 m s/d 900 m.

PERALATAN DAN MATERIAL Peralatan yang digunakan antara lain :

* Fibrlok Assembly Tool. (Alat untuk menyambungkan fiber secara mekanik) * Plastic Coating Stripper - (Untuk mengupas coating) * Tissue ber-alkohol. (Untuk membersihkan coatingnya)

serat

setelah

dikupas

* Cleaver (Untuk memotong serat setelah dibersihkan)

* Fibrlok Splice (untuk menyambungkan fiber).

PROSEDUR PENYAMBUNGAN SPLICING SET-UP * Bersihkan di seputar lokasi penyambungan. * Kupas buffer tubes dan bersihkan dengan jelly cleaner. * Ambil Fibrlok splice dan tempatkan pada splice holding. * Posisikan lengan penjepit / penyimpan fiber (toggle arms) sesuai peruntukan. Untuk fiber dengan diameter coating 250 m, putar kearah dalam. Untuk fiber dengan diameter coating 900 m, putar kearah luar.

PERSIAPAN FIBER * Kupas coating sepanjang + 25 mm s/d 51 mm menggunakan mechanical stripper. * Bersihkan bare fiber menggunakan tissue alkohol. * Untuk jenis Fibrlok II 2529 Universal Splice, potong fiber menggunakan fiber cleaver sepanjang 12,5 mm + 0,5 mm, baik untuk diameter coating 250 m maupun 900 m. *

Periksa panjang potongan fiber menggunakan pengukur panjang potongan fiber 12,5 mm yang ada pada Fibrlok Assembly Tool.

* Apabila panjang bare fiber tidak sesuai, lakukan pengaturan panjang potongan fiber pada fiber cleaver.

PENYAMBUNGAN FIBER *

Tempatkan fiber pertama pada tempat penyimpanan fiber dengan cara menjepitkan fiber pada penggenggam (panjang coating dari bare fiber + 6 mm.

* Masukkan ujung fiber pertama dengan cara mendorong ke dalam Fibrlok Splice sampai berhenti. * Lakukan hal serupa untuk sisi yang lain (fiber kedua). *

Masukkan ujung fiber kedua dengan cara mendorong ke dalam Fibrlok Splice sampai ujung fiber pertama dan kedua bersentuhan yang ditandai dengan bergeraknya pada fiber pertama.

* Setelah kedua ujung fiber bersentuhan, dorong fiber pertama kearah fiber kedua sekali lagi sampai fiber kedua bergerak. (Hal ini untuk meyakinkan bahwa kedua ujung fiber benarbenar saling bersentuhan).

* Lakukan pengepresan dengan cara menekan Handle (pada Fibrlok Assembly Tool) kebawah sampai fibrlok splice berbunyi.

PENGATURAN FIBER KEDALAM TRAY Yang perlu diperhatikan pada saat pengaturan sambungan fiber ke dalam Tray; *

Setelah selesai penyambungan, angkat Fibrlok Splice dari Assembly Tool dan masukkan ke dalam Tray.

*

Saat mengatur serat kedalam tray, perhatikan bending adius serat tidak boleh kurang dari 3 cm.

* Hindari terjadinya puntiran pada serat. Tata cara pengaturan serat kedalam tray ini juga berlaku untuk penyambungan serat dengan fusion.

Fibrlok Splice Type. 2529

Struktur Fibrlok Splice Type. 2529

Fibrlok Assembly Tool

Pengaturan Fiber kedalam Tray

Sistem Komunikasi Dasar Message source

Speech, voice, data, video Berfungsi untuk mengubah sinyal informasi agar sesuai dengan medium kanal transmisi

Unguided komunikasi radio,TV, microwave, komber, dll Transmitter

Guided  CATV, LAN, PSTN, dll Noise

Transmission Channel

Receiver

Berfungsi untuk mendeteksi sinyal dari kanal, memisahkan bagian informasi dan membuang noise untuk diteruskan ke tujuan

Destination

Elemen SKSO

Perlunya penggunaan Optical Amplifier (30 – 100-an Km)

Sumber Cahaya (LASER-Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) harus berdimensi kecil

connector

Elemen SKSO (jaringan) • Repeater/Regenerator • Multiplexer: – ADM (Add Drop Multiplexer), – DXC (Digital Cross Connect) – DWDM (Dense WDM), – CWDM (Coarse WDM),

• Wavelength Converter • Switch

Spektrum Frekuensi Optik 10

Ultraviolet

800 390

Cahaya tampak 770

• Optik adalah gelombang elektromagnetik dengan frekuensi sangat tinggi • Ordenya 1014 Hz

2550

Infrared 106

 (nm)

Besaran Besaran Penting

NOTASI - NOTASI  = Panjang gelombang = wavelength,

T = Perioda.

c = Kecepatan cahaya dalam ruang bebas / hampa = 300.000 km/s



=

Txc

atau L = c/f

di mana

T = 1/f

Spektrum Frekuensi Optik • Window Optik – range frekuensi optik di mana redaman serat optik paling rendah  range frekuensi ini yang digunakan sebagai carrier  Window Pertama 800 - 900 nm  Window Kedua 1300 nm  Window Ketiga 1550 nm

Perbandingan SKSO • Bandwidth lebar  Kapasitas besar • Loss transmisi rendah • Kecil dan ringan • Kebal interferensi (EMI, EMP) • Merupakan isolasi elektrik • Keamanan (tak bisa di-tap) • Bahan baku (SiO2) melimpah

Teori Cahaya • Pendekatan optika geometris – Cahaya merambat lurus dengan kecepatan (c) ~ 3 x 108 m/s – Dalam medium lain  v = c/n ; n adalah indeks bias medium – Hukum SNELL mengenai pemantulan • Cahaya datang, cahaya pantul, dan garis normal terletak pada bidang datar • Sudut datang = sudut pantul

Teori Cahaya – Hukum SNELL mengenai pembiasan

Cahaya datang

i n1



i = r

n2

sin  t n1  sin  i n2 

r

Cahaya pantul

n1n2 Cahaya terus dibelokkan menjauhi normal

t Cahaya terus

Teori Cahaya

1

– TIR (Total Internal Reflection)

Cahaya datang dari medium dengan indeks bias yang lebih tinggi

2 3

Sudut datang semakin besar, cahaya yang terus makin menjauhi normal

Sudut pantul = 90o

Kondisi ini sudut datang disebut sudut kritis

4

Bila sudut datang > sudut kritis terjadi TIR

Teori Cahaya • TIR (total Internal Reflection)

Teori Cahaya • Pendekatan Teori Kuantum – Cahaya merupakan serangkaian energi yang terkuantisasi secara diskrit yang disebut kuanta atau foton – Energi cahaya bergantung pada frekuensi

E  hv

E = energi cahaya h = konst. Planck =6,625 x 10-34 J  = frekuensi optik

– Dapat menjelaskan fenomena dispersi, emisi, dan absorpsi

Serat Optik • Struktur serat optik

coat cladding core

Dari plastik & Diberi warna, Bisa > 1 lapisan

Dari gelas Atau plastik

Serat Optik • Bagaimana cahaya merambat dalam serat optik ?

Serat Optik (Jenis serat optik) • Single mode Step Index

Core 8-12m 125m Cladding

n1

n2

Profil Indeks bias Kelebihan

Kekurangan

Dispersi minimum BW Lebar Sangat efisien

NA Kecil : butuh ILD Sulit untuk terminasi Mahal

Serat Optik (Jenis serat optik) • Step Index Multimode

12550-200m 400m

Core Cladding

n1

n2

Profil Indeks bias Kelebihan

Kekurangan

Mudah terminasi kopling efisien (NA>>) Tidak mahal

Dispersi lebar BW minimum

Serat Optik (Jenis serat optik) • Graded Index Multimode

Core

12550-100m140m

Cladding n1

n2

Profil Indeks bias Serat optik graded index merupakan serat yang kelebihan dan kekurangannya berada di antara serat jenis single mode dan step index

Karakteristik Serat Optik • Numerical Aperture (NA)



NA = sin  =

n1  n2 2

2

Numerical Aperture adalah kemampuan serat optik untuk mengumpulkan cahaya

Karakteristik Serat Optik • Bandwidth-distance product – Sebuah ukuran kapasitas informasi serat optik, dinyatakan dalam MHz.Km Contoh : BW 400 MHz.km, artinya sinyal 400 MHz dapat dikirim untuk 1 km, atau dapat berarti pula BW x L  400

Karakteristik Serat Optik • Karakteristik Mekanis – Strength – Static fatigue

• TIR (Total Internal Reflection)

Core

Cladding

Link Optik Dijital point to point • Link point to point merupakan link paling sederhana dan dasar dalam menganalisis bentuk yang lebih kompleks • Dua hal penting dalam disain link optik dijital point to point adalah: – Jarak transmisi  dianalisis dengan power link budget – Kapasitas/bandwidth sistem  dianalisis dengan rise time budget

• Untuk mengimplementasikan link optik dijital yang memenuhi kriteria jarak transmisi dan bandwidth sistem, diperlukan pemilihan elemen optik yang tepat

Kriteria Pemilihan Perangkat No

1

Komponen

Jenis

Karakteristik

Single Mode (SM)

Ukuran core Profil indeks bias core Bandwidth atau Dispersi Redaman NA atau Mode-field Diameter

Serat Optik Multi Mode (MM) LED

2

Sumber optik LASER

pin 3

Detektor optik

Avalanched Photo Diode (APD)

Panjang gelombang emisi Lebar spektral keluaran Daya keluaran Daerah radiasi efektif Pola emisi Jumlah mode emisi Responsivitas Panjang gelombang operasi Kecepatan respon Sensitivitas

Link Optik Dijital point to point • Sinyal akan mengalami dua hal: – Redaman, penurunan intensitas sinyal  membatasi jarak – Dispersi, pelebaran pulsa  membatasi kapasitas (BW-length product)

Link Optik Dijital point to point • Dispersi – Penyebab terjadinya dispersi • Dispersi intramodal – Dispersi Material terjadi karena indeks bias bervariasi sebagai fungsi panjang gelombang optik – Dispersi Pandu Gelombang terjadi akibat dari karakteristik perambatan mode sebagai fungsi perbandingan antara jari-jari inti serat dan panjang gelombang

• Dispersi intermodal Terjadi akibat perbedaan waktu tempuh tiap mode

Dispersi Kromatis •

•

•

Sumber cahaya = distribusi daya terbatas dalam domain panjang gelombang Panjang gelombang melewati indeks bias yang berbeda dan tidak merambat dalam kecepatan yang sama (group velocity) dan mempunyai waktu tiba yang berbeda-beda (group delay) Sebuah pulsa yang ditransmisikan sedemikian dalam medium mengalami pelebaran, dispersi, dan membatasi bandwidth transmisi

1 2 3

1

2

3

t

Dispersi Bumbung Gelombang

Profil Indeks Bias Fiber Singlemode Match clad - G.652

Dispersion-shifted - G.653

Dispersi Kromatis Sekitar 1300 nm

Chromatic dispersion shifted pada 1550 nm

nr

nr

ni

IOR

ni

ni

8 m  0.3%

nr Diameter

IOR

ni nr Diameter

6 m  0.8%

Dispersion (ps nm km)

Berbagai tipe serat single mode mempunyai berbagai dispersi  

dispersion unshifted

 

dispersion shifted non-zero dispersion





non-zero dispersion

 

 



Wavelength  (nm)



Toleransi Komunikasi Terhadap Dispersi Kromatis

Dispersi Mode Polarisasi • Penyebab – Ketidaksimetrisan bentuk serat akibat tekanan saat pengkabelan ataupun saat instalasi

Link Optik Dijital point to point

• Contoh Power link Budget: – Dispesifikasikan data rate 20 Mbps dan BER 10-9. Dipilih pin fotodiode silikon pada 850 nm, sinyal input penerima dibutuhkan –42 dBm. Pilih sebuah LED GaAlAs dengan level daya optik rata-rata 50 W (–13 dBm) ke serat dengan diameter core 50 m. Asumsikan terjadi redaman 1 dB ketika flylead serat dihubungkan ke kabel dan 1 dB lagi redaman konektor pada antarmuka kabel ke photodetector. Dengan margin sistem 6 dB jarak transmisi untuk kabel dengan konstanta redaman f dB/km dapat dihitung dari :

-10 Daya terkopel-flylead dari LED Loss konektor

Level daya (dBm)

Daya terkopel-kabel -20

loss kabel (dan splice) 3,5 dB/km

loss dialokasikan untuk kabel dan splice

-30

jarak transmisi yang mungkin di dapat

D

margin 6 dB

-40

Loss konektor Sensitivitas penerima pin -50 0

1

2

3 Jarak (km)

4

5

6

P  P  P  29 dB  21dB    f L  6 – T JikaSf =R 3,5 dB/km, maka jarak transmisi adalah 6 km.

Link Optik Dijital point to point Contoh • Asumsikan bahwa LED beserta rangkaian drive-nya mempunyai rise time 15 ns. Dengan lebar spektral 40 nm dan link sepanjang 6 km diperoleh degradasi rise-time akibat dispersi material 21 ns. Diasumsikan bandwidth penerima 25 MHz, maka diperoleh degradasi rise-time sebesar 14 ns. Jika serat mempunyai parameter bandwidth-lengthproduct sebesar 400 MHz.km dengan q = 0,7; maka dispersi modal adalah 3,9 ns. Sehingga akan diperoleh degradasi rise-time total adalah :

  15

2



 21  3,9  14

2

t sys  t TX  t mat  t mod  t RX 2

2

2

2

2

2

1

2



1

2

 30 dinsbawah nilai maksimum yang diperbolehkan, yaitu : 70% • Nilai ini masih dari perioda bit NRZ. Dalam soal Bit Rate = 20 Mbps, sehingga perioda bit = 50 ns dan 70%-nya adalah 35 ns.

Konsep Dasar Transmisi Multiplexing • Merupakan penggabungan beberapa kanal sinyal informasi ke dalam satu kanal informasi dengan tujuan agar sinyal-sinyal informasi tsb dapat dikirimkan secara simultan dalam 1 kanal • Tipe Multiplexing – FDM (Frequency Domain Multiplexing) – TDM (Time Domain Multiplexing) – WDM (Wavelength Division Multiplexing)

Kanal 1 Kanal 2

Multiplexer (MUX)

Kanal n

Metoda multiplexing:

FDM, TDM, WDM

n buah kanal Ditransmisikan Simultan dalam 1 kanal