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
2.1.1Sistem 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/Da t Media Transmisi Gambar 2.1
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
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⎟⎟⎠⎞ 2 n n (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,
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