ANALISIS KINERJA CWDM PADA SISTEM KOMUNIKASI
SERAT OPTIK
OLEH :
NAMA
:
HERMAYASARI
NIM
:
080422036
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
ANALISIS KINERJA CWDM PADA SISTEM KOMUNIKASI
SERAT OPTIK
Oleh :
3. Anggota Penguji : Maksum Pinem ST, MT HERMAYASARI
NIM : 080422036
Tugas Akhir ini diajukan untuk memlengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik
pada
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
Sidang pada Tanggal 27 Bulan November Tahun 2010 di depan penguji:
1. Ketua Penguji : Rahmad Fauzi ST, MT 2. Anggota Penguji : Ali Hanafiah Rambe ST, MT
Diketahui oleh:
Pelaksana Harian Disetujui oleh:
Ketua Departemen Teknik Elektro, Pembimbing Tugas Akhir,
Prof. Dr. Ir.Usman Baafai
ABSTRAK
Kebutuhan akan komunikasi dewasa ini semakin meningkat. Komunikasi data ini masih terus dalam tahap pengembangan adalah teknologi serat optik. Teknologi serat optik dikembangkan sebagai upaya untuk terus meningkatkan kinerja sistem jaringan. Salah satu kunci teknologi penting dari perkembangan sistem fiber optik adalah Wavelength Division Multiplexing (WDM).
Pertumbuhan aplikasi bandwidth yang beraneka ragam besarnya seperti (video phone, teleconference, still image, dan lain-lain) dibutuhkan media transmisi yang dapat memenuhi kebutuhan tersebut. WDM menjadi suatu solusi karena dapat memultipleks sinyal ke dalam saluran serat optik tunggal.
Untuk mendapatkan hasil yang optimal dalam memultipleks sinyal pada saluran komunikasi serat optik tunggal dengan menggunakan teknologi WDM. Pada WDM dikenal CWDM ( Coarse Wavelength Division Multiplexing ). Oleh karena itu, perlu dibahas mengenai kinerja CWDM.
KATA PENGANTAR
Puji dan Syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, atas berkat rahmat, hidayah, dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Tugas Akhir ini yang berjudul : “Analisis Kinerja CWDM Pada Sistem Komunikasi Serat Optik”. Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar sarjana di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Penulis menyampaikan rasa hormat, bangga, dan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada kedua orangtua saya tercinta, Ayahanda Makmur dan Ibunda Hernawati, yang telah membesarkan, mendidik, dan selalu mendoakan saya, serta memberikan rasa sayang dan perhatian yang sebesar-besarnya.
Selama penulisan Tugas Akhir ini hingga menyelesaikannya, penulis banyak mendapat bantuan dan dukungan serta masukan dari banyak pihak. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan ribuan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Prof. DR. Ir. Usman Baafai, selaku Pelaksana Harian Ketua Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. 2. Bapak Rahmad Fauzi ST, MT, selaku Sekretaris Departemen Teknik
Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Ir. Arman Sani, MT selaku Dosen Pembimbing penulis yang telah banyak membantu dalam penulisan Tugas Akhir ini.
5. Seluruh Staf Pengajar Departemen Teknik Elektro, khususnya pada Konsentrasi Teknik Telekomunikasi yaitu Bapak Ir. M. Zulfin, MT, Bapak Ir. Mustafrind Lubis, yang telah memberikan banyak inspirasi, pelajaran moral dan spiritual serta masukan dan motivasi bagi penulis untuk selalu menjadi lebih baik.
6. Seluruh Karyawan di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, khususnya bang Marthin Luther Tarigan, ST yang selalu membantu dan memberikan masukan bagi penulis.
7. Sahabat-sahabat seperjuangan untuk mencapai tujuan bersama menjadi Sarjana Teknik di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara khususnya stambuk 2008 yaitu restine (dani), dini, sulastri, mia, sri, diana, k.sona, k.eka, eci, sarah, firman, b.gilbert, andi, aan, dan teman-teman yang belum disebut namanya yang selama ini menjadi teman diskusi di kampus.
8. Seluruh Keluarga Besar penulis tersayang, pak.de anto, bu.de ita, ma.ani, pa.atam, pa.ipit dan bu.ida, serta seluruh saudara kakak dan abang serta adik penulis yang telah banyak memberikan nasehat dan dukungan moril maupun materil kepada penulis.
9. Abangnda M.Saipul Saf, SE yang selalu memberikan motivasi, kasih sayang dan perhatian, serta nasihat dan dukungan penulis dalam menyelesaikan Tugas akhir ini.
11.Seluruh teman-teman Alumni Politeknik Negeri Medan khususnya konsentrasi Teknik Telekomunikasi Stambuk 2005.
12.Teman-temanku “Badai” tercinta “dani, sani, uci, ani, april”. Teman-teman “geng 8” tersayang ‘pika, irma, indah, iir, nur, fitri, yuni’. Alumni SMA N. 1 Lubuk Pakam khususnya Heru Santoso yang selalu memberi motivasi bagi penulis demi kesempurnaan Tugas Akhir ini.
13.Serta semua pihak yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Berbagai usaha telah penulis lakukan demi terselesaikannya Tugas Akhir ini dengan baik, tetapi penulis menyadari akan kekurangan dan keterbatasan penulis. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik dengan tujuan menyempurnakan dan mengembangkan kajian dalam bidang Tugas Akhir ini.
Akhir kata penulis berharap agar Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi
pembaca dan penulis.
Medan, November 2010 Penulis,
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR TABEL ... x
BAB I PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang ... 1
1.2Rumusan Masalah ... 2
1.3Tujuan Penulisan ... 3
1.4Batasan Masalah ... 3
1.5Metodologi Penulisan ... 3
1.6Sistematika Penulisan ... 4
BAB II SISTEM KOMUNIKASI SERAT OPTIK 2.1 Pendahuluan ... 6
2.2 Jenis Serat Optik ...6
2.2.1 Serat Optik Mode Tunggal ... 6
2.2.2 Serat Optik Multi Mode ... 7
2.3 Gelombang Elektro Magnetik ...9
2.3.1 Prinsip Gelombang Elektromagnetik...11
2.3.2 Spektrum Gelombang Elektromagnetik...11
2.3.4 Panjang Gelombang ...16
2.4 Cahaya Optik ... 17
2.4.1 Refraksi ( pembiasan) cahaya ... 18
2.4.2 Defraksi Cahaya ... 22
2.4.3 Disfersi Cahaya ... 22
2.5 Multiplexing ... 23
2.5.1 Time Division Multiplexing (TDM) ... 24
2.5.2 Frequency Division Multiplexing (FDM) ... 25
2.5.3 Wavelength Division Multiplexing (WDM) ... 27
2.5.4 Sistem Simplex dan Duplex ... 28
2.6 Arrayed Wave Gratings (AWG) ... 30
2.7 Splicing (Penyambungan) ... 32
2.7.1 Fusion Splices (Penyambungan Lebur) ... 32
2.7.2 Mechanical Splices (Penyambungan Mekanis) ... 33
2.8 Connector ... 33
BAB III SISTEM WAVELENGTH DIVISION MULTIPLEXING (WDM) 3.1 Pendahuluan ... 36
3.2 Transmisi Sinyal WDM... 38
3.3 Perutean Panjang Gelombang ... 39
3.4 Teknologi WDM ... 40
3.4.1 Add – Drop Multiplekser ... 40
3.4.2 Interference Filter pada WDM ... 41
3.6 Sistem CWDM ... 44
3.6.1 Prinsip Kerja CWDM ... 45
BAB IV ANALISIS KINERJA CWDM PADA SISTEM KOMUNIKASI SERAT OPTIK 4.1 Umum ... 51
4.2 Channel Spacing (Spasi Kanal) ... 51
4.3 Band Frekuensi ... 56
4.4 Tipe Fiber ... 59
4.5 Area Implementasi ... 59
4.6 Perangkat Laser ... 60
4.7 Filter ... 61
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 63
5.2 Saran ... 63 DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR GAMBAR
1. Gambar 2.1 Serat Optik Mode Tunggal...………. 7
2. Gambar 2.2 Serat Optik Multi Mode... 8
3. Gambar 2.3 Spektrum Gelombang Elektromagnetik……… 12
4. Gambar 2.4 Spektrum Elektromgnetik... 15
5. Gambar 2.5 Panjang Gelombang……… 16
6. Gambar 2.6 Refraksi Cahaya……….. 21
7. Gambar 2.7.a Refraksi Mendekati Garis Normal………... 21
8. Gambar 2.7.b Refraksi Menjauhi Garis Normal………. 21
9. Gambar 2.8 Difraksi Cahaya………... 22
10.Gambar 2.9 Dispersi Cahaya……….. 22
11.Gambar 2.10 Multiplexing……….. 23
12.Gambar 2.11 Time Division Multiplexing (TDM)……… 24
13.Gambar 2.12 Frekuensi Division Multiplexing (FDM)... 26
14.Gambar 2.13 karakteristik sistem kerja WDM ... 28
15.Gambar 2.14 Cara kerja transmisi Simplex, half duplex, dan full duplex.. 29
16.Gambar 2.15 Modul AWG (Arrayed Waveguide Gratings)……….. 30
17.Gambar 2.16 Penyambungan Lebur………... 32
18.Gambar 2.17 Penyambungan Mekanis………... 33
19.Gambar 2.18 Connector……….. 35
20. Gambar 3.1 Sistem Wavelength Division Multiplexing………... 37
21. Gambar 3.2 Sistem Pentransmisian WDM... 38
23. Gambar 3.4 Interference Filter pada WDM……….. 41
24.Gambar 3.5 Demultiplekser 40 Kanal dengan Pemisahan ke Dalam Blok – Blok Kanal……… 42
25.Gambar 3.6 Chanel spasi pada WDM ... 43
26. Gambar 3.7 Jarak Antar Kanal pada CWDM ……… 46
27. Gambar 3.8 Spectrum Optik CWDM ... 46
28. Gambar 3.9 Spectrum pada 4-chanel CWDM ... 50
29.Gambar 4.1 Transmisi untuk 4-kanal pada CWDM...……….. 52
30.Gambar 4.2 Rentang Frekuensi / Window ... 57
31.Gambar 4.3 Pembagian Bandwidth pada DWDM dan CWDM... 58
32.Gambar 4.4 Penggunaan Perangkat Laser dalam Band C pada CWDM....60
DAFTAR TABEL
1. Tabel 2.1 Spektrum dan Panjang Gelombang……….. 16
2. Tabel 2.2 Indeks Bias beberapa Medium yang berbeda………... 19
3. Tabel 3.1 CWDM Nominal Central Wavelengths……… 45
4. Tabel 3.2 Parameter pada CWDM ... 48
5. Tabel 4.1 Rekapitulasi Perhitungan f∆ ……….. 56
ABSTRAK
Kebutuhan akan komunikasi dewasa ini semakin meningkat. Komunikasi data ini masih terus dalam tahap pengembangan adalah teknologi serat optik. Teknologi serat optik dikembangkan sebagai upaya untuk terus meningkatkan kinerja sistem jaringan. Salah satu kunci teknologi penting dari perkembangan sistem fiber optik adalah Wavelength Division Multiplexing (WDM).
Pertumbuhan aplikasi bandwidth yang beraneka ragam besarnya seperti (video phone, teleconference, still image, dan lain-lain) dibutuhkan media transmisi yang dapat memenuhi kebutuhan tersebut. WDM menjadi suatu solusi karena dapat memultipleks sinyal ke dalam saluran serat optik tunggal.
Untuk mendapatkan hasil yang optimal dalam memultipleks sinyal pada saluran komunikasi serat optik tunggal dengan menggunakan teknologi WDM. Pada WDM dikenal CWDM ( Coarse Wavelength Division Multiplexing ). Oleh karena itu, perlu dibahas mengenai kinerja CWDM.
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan teknologi telekomunikasi sekarang ini mengalami kemajuan sangat cepat. Ini diakibatkan adanya permintaan dan peningkatan kebutuhan akan informasi, yang terus memacu para pengembang memberikan suatu sistem yang handal dan efisien, baik dari segi kualitas maupun kuantitas dalam arti bahwa sistem tersebut dapat menyalurkan informasi kemanapun juga tanpa membutuhkan waktu yang lama.
Semakin beragamnya layanan informasi, tuntutan kehandalan jaringan yang memadai, dan persaingan antar pemberi layanan telekomunikasi yang semakin ketat berakibat pada meningkatnya tuntutan sistem transmisi yang memiliki kapasitas bandwidth besar dan kualitas tinggi.
Antisipasi kebutuhan bandwidth yang besar ini telah diupayakan dengan meningkatkan kualitas media transmisi yang digunakan, di antaranya dengan menggunakan serat optik. Serat optik digunakan sebagai media transmisi pilihan, karena memiliki beberapa keunggulan, antara lain : memiliki bandwidth yang besar, redaman transmisi kecil, ukuran kecil, dan tidak terpengaruh oleh gelombang elektromagnetik.
yang selanjutnya berkembang menjadi DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) dan CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing).
Dalam sistem CWDM dikenal sebuah aplikasi sitem pembagian spektrum panjang gelombang pada pentransmisiannya. Sistem ini dikenal dengan nama Arrayed Waveguide Gratings (AWG). AWG ini dapat melakukan multipleksing
dan demultipleksing dengan jumlah kanal yang sangat besar dengan rugi yang relatif kecil. Aplikasi sistem AWG ini sangat krusial dalam pentransmisian sinyal melalui serat optik. Dengan pemanfaatan sistem AWG ini, maka perbaikan dalam pentransmisian sinyal menggunakan serat optik akan menjadi lebih baik.
Penulis tertarik membahas tentang CWDM karena CWDM memanfaatkan channel spacing 20 nm yang lebih memberi ruang kepada sistem untuk toleran terhadap dispersi. Dengan band frekuensi yang lebih lebar, walaupun spasi kanal juga lebih lebar CWDM memiliki panjang gelombang yang lebar.
1.2 Rumusan Masalah
Yang menjadi rumusan masalah dalam Tugas Akhir ini adalah : 1. Bagaimana prinsip kerja WDM.
2. Bagaimana prinsip kerja CWDM. 3. Apa saja kinerja CWDM.
1.3 Tujuan Penulisan
Adapun yang menjadi tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah menguraikan dan menganalisis Kinerja CWDM pada Komunikasi Serat Optik.
1.4 Batasan Masalah
Untuk menghindari pembahasan yang terlalu luas pada Tugas Akhir ini, maka penulis perlu membuat batasan cakupan masalah yang akan dibahas. Hal ini diperbuat agar isi dan pembahasan dari Tugas Akhir ini menjadi lebih terarah dan mencapai hasil yang diharapkan. Adapun batasan masalah pada penulisan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Membahas sistem komunikasi serat optik tetepi tidak secara keseluruhan. 2. Membahas CWDM tetapi tidak jenis-jenis material yang membangun
CWDM serta rangkaian elektronik dan optik yang membangun sistem komunikasi serat optik khususnya pada CWDM.
3. Hanya membahas untuk transmisi single mode fiber.
4. Hanya membahas prinsip kerja CWDM dan materi yang terkait.
5. Hanya membahas parameter-parameter kinerja CWDM, seperti : Sapasi Kanal, Band Frekuensi, Tipe Fiber, Aplikasi, Area Implementasi, Ukuran Perangkat dan Filter.
1.5 Metode Penulisan
1. Studi Literatur, yaitu dengan membaca teori-teori yang berkaitan dengan topik Tugas Akhir yang terdiri dari buku-buku referensi baik yang dimiliki oleh penulis atau dari perpustakaan dan juga dari artikel-artikel, jurnal, internet, dan lain-lain.
2. Studi Perhitungan, yaitu dengan melakukan perhitungan terhadap kinerja sitem yang dibahas dalam Tugas Akhir ini yaitu tentang Spasi Kanal dan menganalisanya.
1.6 Sistematika Penulisan
Untuk memberikan gambaran mengenai Tugas Akhir ini secara singkat, maka penulis menyusun sistematika penulisan sebagai berikut :
BAB I : PENDAHULUAN
Bab ini merupakan pendahuluan yang berisikan tentang Latar Belakang Masalah, Tujuan Penulisan, Batasan Masalah, Metodologi Penulisan, dan Sistematikan Penulisan.
BAB II : SISTEM KOMUNIKASI SERAT OPTIK
Bab ini menjelaskan tentang sejarah perkembangan SERAT OPTIK, Prinsip dasar SERAT OPTIK, Jenis SERAT OPTIK, gelombang elektrmagnetik pada SERAT OPTIK, Multiplexing dan Jenis Multiplexing pada SERAT OPTIK.
BAB III : SISTEM WAVELENGTH DIVISION MUTIPLEXING (WDM )
Division Multiplexing), Prinsip kerja WDM (Wavelength Division
Multiplexing), Sistem CWDM, Prinsip Kerja CWDM.
BAB IV : ANALISIS KINERJA CWDM PADA SITEM
KOMUNIKASI SERAT OPTIK
Bab ini menjelaskan tentang penganalisaan porforma pada CWDM meliputi chanel spasing, band frekuensi, tipe fiber optimal, dengan menggunakan asumsi yang dibuat serta menentukan analisis hasil.
BAB V : PENUTUP
Bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran dari analisa yang telah dilakukan.
BAB II
SISTEM KOMUNIKASI SERAT OPTIK
2.1 Pendahuluan
Pada 30 tahun belakangan ini, telah dikembangkan sebuah teknologi baru yang menawarkan kecepatan data yang lebih besar sepanjang jarak yang lebih jauh dengan harga yang lebih rendah daripada sistem kawat tembaga. Teknologi baru ini adalah serat optik, serat optik menggunakan cahaya untuk mengirimkan informasi (data). Cahaya yang membawa informasi dapat dipandu melalui serat optik berdasarkan fenomena fisika yang disebut total internal reflection (pemantulan sempurna). Secara tinjauan cahaya sebagai gelombang elektromagnetik, informasi dibawa sebagai kumpulan gelombang-gelombang elektro-magnetik terpandu yang disebut mode[1].
2.2 Jenis Serat Optik
Serat optik dikarakteristikan oleh strukturnya dan sifat transmisinya. Secara dasar, serat optik diklasifikasikan menjadi dua. Pertama adalah serat optik mode tunggal dan kedua adalah serat optik multi mode. Struktur dasarnya berbeda pada ukuran intinya. Serat optik mode tunggal dibuat dengan bahan yang sama dengan serat optik multi mode, juga dengan proses fabrikasi yang sama[2].
2.2.1 Serat Optik Mode Tunggal (Single mode)
lintasan cahaya yang merambat melalui serat. Metode semacam ini dapat menghindarkan ketidak akuratan yang dapat terjadi dalam penyaluran data. Mempunyai inti yang kecil (berdiameter 0.00035 inch atau 9 micron) dan berfungsi mengirimkan sinar laser inframerah (panjang gelombang 1300-1550 nanometer). Serat mode tunggal hanya merambatakan satu mode karena ukuran inti mendekati ukuran panjang gelombang[1].
Nilai normalized frequency parameter (V) menghubungkan ukuran inti dan propagasi mode. Pada mode tunggal, V lebih kecil atau sama dengan 2,405. Ketika V = 2,405, serat optik mode tunggal merambatkan fundamental mode pada inti serat, sedangkan orde-orde yang lebih tinggi akan hilang di kulit. Untuk V rendah (1,0), kebanyakan daya dirambatkan pada kulit, power yang ditransmisikan oleh kulit akan dengan mudah hilang pada lengkungan serat, maka nilai V dibuat sekitar 2, 405. Serat optik mode tunggal memiliki sinyal hilang yang rendah dan kapasitas informasi yang lebih besar (bandwidth) daripada serat optik multi mode. Serat optik mode tunggal dapat mentransmisikan data yang lebih besar karena dispersi yang lebih rendah. Gambar 2.1 menunjukan transmisi single mode[1].
Gambar 2.1 Serat Optik Mode Tunggal
2.2.2 Serat Optik Multi Mode
maka jumlah mode bertambah. Ukuran inti dan NA biasanya sekitar 50 – 100 µ m dan 0,20 – 0,229. Ukuran inti dan NA yang lebih besar memberikan beberapa keuntungan, cahaya yang diumpankan ke serat optik multi mode menjadi lebih mudah, koneksi antara serat juga lebih mudah. Penjalaran cahaya dari satu ujung ke ujung lainnya terjadi melalui beberapa lintasan cahaya. Diameter inti (core) sesuai dengan rekomendasi dari CCITT G.651 sebesar 50 m m dan diameter cladding-nya sebesar 125 mm. Gambar 2.2 menunjukan transmisi multi mode[1].
Gambar 2.2 Serat Optik Multi Mode
Berdasarkan susunan indeks biasnya serat optik multimode memiliki dua profil yaitu:
1. Graded index. Serat optik mempunyai index bias cahaya yang merupakan fungsi dari jarak terhadap sumbu/poros serat optik, sehingga cahaya yang menjalar melalui beberapa lintasan pada akhirnya akan sampai pada ujung lainnya pada waktu yang bersamaan[2].
2.3 Gelombang Elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang dihasilkan dari perubahan medan magnet den medan listrik secara berurutan, dimana arah getar vektor medan listrik dan medan magnet saling tegak lurus. Terjadinya gelombang elektromagnetik yaitu pertama, arus listrik dapat menghasilkan (menginduksi) medan magnet. Ini dikenal sebagai gejala induksi magnet. Peletak dasar konsep ini adalah Oersted yang telah menemukan gejala ini secara eksperimen dan dirumuskan secara lengkap oleh Ampere. Gejala induksi magnet dikenal sebagai Huku m Ampere[3].
Kedua, medan magnet yang berubah-ubah terhadap waktu dapat menghasilkan (menginduksi) medan listrik dalam bentuk arus listrik. Gejala ini dikenal sebagai gejala induksi elektromagnet. Konsep induksi elektromagnet ditemukan secara eksperimen oleh Michael Faraday dan dirumuskan secara lengkap oleh Joseph Henry. Hukum induksi elektromagnet sendiri kemudian dikenal sebagai Hukum Faraday-Henry[3].
menghasilkan medan magnet. Prinsip ketiga ini yang dikemukakan oleh Maxwell pada dasarnya merupakan pengembangan dari rumusan hukum Ampere. Oleh karena itu, prinsip ini dikenal dengan nama Hukum Ampere-Maxwell[3].
Dari ketiga prinsip dasar kelistrikan dan kemagnetan di atas, Maxwell melihat adanya suatu pola dasar. Medan magnet yang berubah terhadap waktu dapat membangkitkan medan listrik yang juga berubah-ubah terhadap waktu, dan medan listrik yang berubah terhadap waktu juga dapat menghasilkan medan magnet. Jika proses ini berlangsung secara kontinu maka akan dihasilkan medan magnet dan medan listrik secara kontinu. Jika medan magnet dan medan listrik ini secara serempak merambat (menyebar) di dalam ruang ke segala arah maka ini merupakan gejala gelombang. Gelombang semacam ini disebut gelombang elektromagnetik karena terdiri dari medan listrik dan medan magnet yang merambat dalam ruang[3].
Setiap muatan listrik yang memiliki percepatan memancarkan radiasi elektromagnetik. Waktu kawat (atau panghantar seperti antena) menghantarkan arus bolak-balik, radiasi elektromagnetik dirambatkan pada frekuensi yang sama dengan arus listrik. Bergantung pada situasi, gelombang elektromagnetik dapat bersifat seperti gelombang atau seperti partikel. Sebagai gelombang, dicirikan oleh kecepatan (kecepatan cahaya, panjang gelombang, dan frekuensi. Kalau dipertimbangkan sebagai partikel, mereka diketahui sebagai foton, dan masing-masing mempunyai energi berhubungan dengan frekuensi gelombang ditunjukan oleh hubungan[4] :
Ep = H x f ……….. (2.1)
Ep adalah energi foton;
H adalah konstanta Planck = 6.626 × 10 −34 J·s ; dan
f adalah frekuensi gelombang.
Propagasi gelombang elektromagnetik biasanya terdiri dari frekuensi, panjang gelombang, dan cepat rambat gelombang.
2.3.1 Prinsip Gelombang Elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik merupakan gabungan dari gelombang listrik dan gelombang magnetik secara saling tegak lurus. Begitu pula dengan arah geraknya. Karena gelombang tersebut menggantung gelombang listrik, maka Hertz mencoba membuktikan keberadaan gelombang elektromagnetik tersebut melalui keberadaan gelombang listriknya yang diradiasikan oleh rangkaian pemancar[5].
Ternyata frekuensi yang dihasilkan sama dengan frekuensi pemancar. Ini artinya listrik pada loop berasal dari pemancar itu sendiri. Dengan ini terbuktilah adanya radiasi gelombang elektromagnetik Maxwell. Percobaan Hertz ini juga memicu penemuan telegram tanpa kabel dan radio oleh Marconi. Rangkaian ini ada dalam kaca quartz untuk menghindari sinar UV[5].
2.3.2 Spektrum Gelombang Elektromagnetik
rendah, dengan panjang gelombang tinggi dan frekuensi rendah, seperti gelombang radio sampai ke energi yang sangat tinggi, dengan panjang gelombang rendah dan frekuensi tinggi seperti radiasi X-ray dan Gamma Ray[6].
Gambar 2.3 Spektrum Gelombang Elektromagnetik Contoh spektrum gelombang elektromagnetik adalah [3] :
1. GelombangRadio
Gelombang radio dikelompokkan menurut panjang gelombang atau frekuensinya. Jika panjang gelombang tinggi, maka pasti frekuensinya rendah atau sebaliknya. Frekuensi gelombang radio mulai dari 30 kHz ke atas dan dikelompokkan berdasarkan lebar frekuensinya. Gelombang radio dihasilkan oleh muatan-muatan listrik yang dipercepat melalui kawat-kawat penghantar. Muatan-muatan ini dibangkitkan oleh rangkaian elektronika yang disebut osilator. Gelombang radio ini dipancarkan dari antena dan diterima oleh antena pula. Kamu tidak dapat mendengar radio secara langsung, tetapi penerima radio akan mengubah terlebih dahulu energi gelombang menjadi energi bunyi.
2. Gelombang mikro
benda, maka akan muncul efek pemanasan pada benda itu. Jika makanan menyerap radiasi gelombang mikro, maka makanan menjadi panas dalam selang waktu yang sangat singkat. Proses inilah yang dimanfaatkan dalam microwave oven untuk memasak makanan dengan cepat dan ekonomis. Gelombang mikro juga dimanfaatkan pada pesawat RADAR (Radio Detection and Ranging) RADAR berarti mencari dan menentukan jejak sebuah benda dengan menggunakan gelombang mikro. Pesawat radar memanfaatkan sifat pemantulan gelombang mikro. Karena cepat rambat gelombang elektromagnetik c = 3 x 108 m/s, maka dengan mengamati selang waktu antara pemancaran dengan penerimaan.
3. Sinar Inframerah
Sinar inframerah meliputi daerah frekuensi 1011Hz sampai 1014 Hz atau daerah panjang gelombang 10-4 sampai 10-1 m. jika kamu memeriksa spektrum yang dihasilkan oleh sebuah lampu pijar dengan detektor yang dihubungkan pada miliampermeter, maka jarum amperemeter sedikit diatas ujung spektrum merah. Sinar yang tidak dilihat tetapi dapat dideteksi di atas spektrum merah itu disebut radiasi inframerah. Sinar infamerah dihasilkan oleh elektron dalam molekul-molekul yang bergetar karena benda diipanaskan. Jadi setiap benda panas pasti memancarkan sinar inframerah. Jumlah sinar inframerah yang dipancarkan bergantung pada suhu dan warna benda.
4. Cahaya tampak
tergantung warnanya mulai dari panjang gelombang kira-kira 4x10-7m untuk cahaya violet (ungu) sampai 7x10-7m untuk cahaya merah. Kegunaan cahaya salah satunya adalah penggunaan laser dalam serat optik pada bidang telekomunikasi dan kedokteran.
5. Sinar ultraviolet
Sinar ultraviolet mempunyai frekuensi dalam daerah 1015 Hz sampai 1016 Hz atau dalam daerah panjang gelombang 10-8m-10-7m gelombang ini dihasilkan oleh atom dan molekul dalam nyala listrik. Matahari adalah sumber utama yang memancarkan sinar ultraviolet dipermukaan bumi,lapisan ozon yang ada dalam lapisan atas atmosferlah yang berfungsi menyerap sinar ultraviolet dan meneruskan sinar ultraviolet yang tidak membahayakan kehidupan makluk hidup di bumi.
6. Sinar X
Sinar X mempunyai frekuensi antara 10 Hz sampai 10 Hz, panjang gelombangnya sangat pendek yaitu 10 cm sampai 10 cm. meskipun seperti itu tapi sinar X mempunyai daya tembus kuat, dapat menembus buku tebal, kayu tebal beberapa sentimeter dan pelat aluminium setebal 1 cm.
7. Sinar Gamma
2.3.3 Spektrum Elektromagnetik
Spektrum optik (cahaya atau spektrum terlihat atau spektrum tampak) adalah bagian dari spektrum elektromagnetik yang tampak oleh mata manusia. Radiasi elektromagnetik dalam rentang panjang gelombang ini disebut sebagai cahaya tampak atau cahaya saja. Tidak ada batasan yang tepat dari spektrum optik; mata normal manusia akan dapat menerima panjang gelombang dari 400 sampai 700 nm, meskipun beberapa orang dapat menerima panjang gelombang dari 380 sampai 780 nm (atau dalam frekuensi 790-400 terahertz). Mata yang telah beradaptasi dengan cahaya biasanya memiliki sensitivitas maksimum di sekitar 555 nm, di wilayah hijau dari spektrum optik. Gambar Spektrum elektromagnetik ditunjukan pada Gambar 2.4.
Ganbar 2.4 Spektrum Elektromagnetik
Tabel 2.1 Spektrum dan Panjang Gelombang No. Warna Panjang Gelombang
1. ungu 380-450 nm
2. biru 450-495 nm
3. hijau 495-570 nm
4. kuning 570-590 nm 5. jingga 590-620 nm
6. merah 620-750 nm
2.3.4 Panjang Gelombang
Panjang gelombang adalah sebuah jarak antara satuan berulang dari sebuah pola gelombang. Biasanya memiliki denotasi huruf Yunani lambda (λ). Dalam
sebuah gelombang sinus, panjang gelombang adalah jarak antara puncak ke puncak seperti ditunjukkan pada Gambar 2.5[7].
Gambar 2.5 Panjang Gelombang
Hubungan antara panjang gelombang, kecepatan jenis gelombang dan frekuensi gelombang ditunjukan pada persamaan 2.2[7].
...(2.2)
dimana:
λ = panjang gelombang dari sebuah gelombang suara atau gelombang
elektromagnetik
c = kecepatan cahaya dalam vakum = 299,792.458 km/s ~ 300,000 km/s = 300,000,000 m/s
f = frekuensi gelombang
2.4 Cahaya Optik
Cahaya merupakan gelombang transversal yang termasuk gelombang elektromagnetik.
Cahaya dapat merambat dalam ruang hampa dengan kecepatan 3 x 108 m/s. Sifat-sifat cahaya adalah sebagai berikut [3]:
1. Dapat mengalami pemantulan (refleksi) 2. Dapat mengalami pembiasan (refraksi) 3. Dapat mengalami pelenturan (difraksi) 4. Dapat dijumlahkan (interferensi) 5. Dapat diuraikan (dispersi)
2.4.1 Refraksi (pembiasan) Cahaya
Pembiasan cahaya adalah peristiwa penyimpangan atau pembelokan cahaya karena melalui dua medium yang berbeda kerapatan optiknya. Arah pembiasan cahaya dibedakan menjadi dua macam yaitu[8] :
a. Mendekati garis normal
Cahaya dibiaskan mendekati garis normal jika cahaya merambat dari medium optik kurang rapat ke medium optik lebih rapat, contohnya cahaya merambat dari udara ke dalam air.
b. Menjauhi garis normal
Cahaya dibiaskan menjauhi garis normal jika cahaya merambat dari medium optik lebih rapat ke medium optik kurang rapat, contohnya cahaya merambat dari dalam air ke udara. Syarat-syarat terjadinya pembiasan adalah sebagai berikut :
1) cahaya harus melalui dua medium yang berbeda kerapatan optiknya;
2) cahaya datang tidak tegak lurus terhadap bidang batas (sudut datang lebih kecil
dari 90o)
Pembiasan cahaya dapat terjadi dikarenakan perbedaan laju cahaya pada kedua medium. Laju cahaya pada medium yang rapat lebih kecil dibandingkan dengan laju cahaya pada medium yang kurang rapat. Menurut Christian Huygens (1629-1695) : “Perbandingan laju cahaya dalam ruang hampa dengan laju cahaya dalam suatu zat dinamakan indeks bias.”
Secara matematis dapat dirumuskan[1] :
n = c / v ……….……… (2.3)
n = indeks bias
c = laju cahaya dalam ruang hampa (3 x 108 m/s) v = laju cahaya dalam zat
Indeks bias tidak pernah lebih kecil dari 1 dan nilainya untuk beberapa zat ditampilkan pada Tabel 2.2[9].
Tabel 2.2 Indeks Bias Beberapa Medium yang berbeda
Medium n = c / v
Udara Hampa 1,0000
Udara (pada STP) 1,0003
Air 1,333
Es 1,31
Alkohol Etil 1,36
Gliserol 1,48
Benzena 1,50
Kaca Kuarsa Lebur 1.46
Kaca Korona 1,52
Api cahaya/kaca flinta 1,58
Lucite atau plexiglass 1,51
Garam dapur (Natrium Klorida) 1,53
Berlian 2,42
global, yang mendukung sebagian besar kehidupan laut. Lebih signifikan lagi, transmisi cahaya di air laut sangatlah penting untuk produktivitas di lautan[8].
Sejumlah cahaya yang masuk ke atmosfer, akan direfleksikan ketika menyentuh permukaan laut. Hal ini tergantung dari kondisi air itu sendiri. Jika air laut tenang dan tidak banyak gelombang atau riak, maka akan lebih sedikit cahaya yang direfleksikan. Jika kondisi air bergolak dengan banyak gelombang, maka akan lebih banyak cahaya yang direfleksikan[8].
Cahaya yang berpenetrasi di permukaan akan direfraksikan karena perbedaan kecepatan akibat perbedaan kerapatan media antara udara dengan air. Cahaya merambat lebih cepat di media air dibandingkan dengan media udara. Refraksi ini dijelaskan oleh Hukum Snellius yang menyebutkan bahwa hubungan antara sudut datang θ1 dan θ2 dijelaskan oleh persamaan 2.4[8].
………(2.4)
Dimana v1 dan v2 adalah kecepatan gelombang pada media tertentu, sedangkan n1 dan n2 merupakan indeks refraksi.
Ketika sebuah objek diletakkan dalam gelas dengan posisi setengah terendam, maka objek tersebut akan terlihat membengkok di permukaan air. Ini disebabkan oleh pembengkokan cahaya ketika berkas cahaya tersebut meninggalkan air ke udara dan ditangkap oleh mata kita sebagai garis pandang yang lurus. Garis pandang mata yang posisinya lebih tinggi memperlihatkan posisi objek yang lebih tinggi daripada posisi yang sebenarnya. Ini memperlihatkan objek berada pada kedalaman yang lebih dangkal dibandingkan yang sebenarnya seperti ditunjukkan pada Gambar 2.6[8].
Gambar 2.6 Refraksi Cahaya
Secara skematik, refraksi cahaya biasanya diwakili oleh gambar arah cahaya yang mendekati ataupun menjauhi normal. Cahaya akan dibelokkan mendekati normal ketika cahaya memasuki medium yang lebih rapat dibandingkan medium datangnya (Gambar 2.7.a). Sementara cahaya akan dibelokkan menjauhi garis normal, ketika cahaya tersebut memasuki medium yang lebih renggang dibandingkan medium datangnya (Gambar 2.7.b)[8] .
(a) (b)
2.4.2 Difraksi Cahaya
Jika muka gelombang bidang tiba pada suatu celah sempit (lebarnya lebih kecil dari panjang gelombang), maka gelombang ini akan mengalami lenturan sehingga terjadi gelombang-gelombang setengah lingkaran yang melebar di belakang celah tersebut. Peristiwa ini dikenal dengan difraksi. Pada Gambar 2.8 terlihat bahwa difraksi merupakan pembelokan cahaya di sekitar suatu penghalang /suatu celah[10].
Gambar 2.8 Difraksi Cahaya
2.4.3 Dispersi Cahaya
Dispersi adalah peristiwa penguraian cahaya polikromarik (putih) menjadi cahaya-cahaya monokromatik (me, ji, ku, hi, bi, ni, u) pada prisma lewat pembiasan atau pembelokan seperti yang terlihat pada Gambar 2.9. Hal ini membuktikan bahwa cahaya putih terdiri dari harmonisasi berbagai cahaya warna dengan berbeda-beda panjang gelombang[11].
Deretan warna yang tampak pada layar disebut spektrum warna. Dispersi cahaya terjadi karena setiap warna cahaya mempunyai indeks bias yang berbeda-beda. Cahaya merah mempunyai indeks bias terkecil sedangkan cahaya ungu mempunyai indeks bias terbesar sehingga cahaya merah mengalami deviasi (penyimpangan) terkecil sedangkan warna ungu mengalami deviasi terbesar.
2.5 Multiplexing
Multiplexing adalah teknik menggabungkan beberapa sinyal secara bersamaan pada suatu saluran transmisi. Di sisi penerima, pemisahan gabungan sinyal tersebut sesuai dengan tujuan masing-masing disebut Demultiplexing. Dalam multiplexing, perangkat yang digunakan disebut Multiplexer atau disebut juga dengan istilah Transceiver/Mux. Receiver atau perangkat yang melakukan Demultiplexing disebut dengan Demultiplexer atau disebut juga dengan istilah Demux seperti terlihat pada Gambar 2.10[12].
Gambar 2.10 Multiplexing
dan mengirimnya ke line output yang diminta. Multiplexing terdiri dari bebrapa jenis, antara lain sebagai berikut[12] :
1. Time Division Multiplexing (TDM) 2. Frequency Division Multiplexing (FDM) 3. Wavelength Division Multiplexing (WDM)
2.5.1 Time Division Multiplexing (TDM)
Time Division Multiplexing seperti ditunjukkan pada Gambar 2.11 merupakan sebuah proses pentransmisian beberapa sinyal informasi yang hanya melalui satu kanal transmisi dengan masing-masing sinyal di transmisikan pada periode waktu tertentu[13].
Gambar 2.11 Time Division Multiplexing (TDM)
Modulation) yang mengandung sample-sample dari sinyal informasi yang
periodik terhadap waktu[13].
Setelah melalui multiplex, sinyal kemudian ditransmisi dengan membagi-bagi sample infomasi berdasar (Hold Time/Jumlah Kanal). Kanal transmisi ini merupakan sebuah kanal dengan rangkaian yang disinkronisasikan. Kanal sinkron ini dibutuhkan untuk membangun tiap kelompok dari sample dan membagi sample-samle tepat ke dalam frame nya. Ketika sinyal transmisi memasuki demultiplexer, gabungan sinyal yang ber-bit-rate tinggi (sinyal transmisi)
dibagi-bagi kembali menjadi sinyal informasi seperti sinyal informasi awal yang ber-bit-rate rendah. Kemudian akan ada rotary switch pula disana yang akan
mengarahkan sinyal-sinyal ke tujuan masing-masing dari sinyal itu. Pada multiplexer terdapat filter yang berfungsi melewatkan sinyal dengan frekuensi
rendah, dan pada demultiplexer akan terdapat filter yang bertujuan untuk mendapatkan sinyal keluaran yang akan sama dengan sinyal informasi inputnya[13].
2.5.2 Frequency Division Multiplexing (FDM)
Frequency Division Multiplexing (FDM) adalah teknik menggabungkan
Gambar 2.12 memperlihatkan sistim FDM secara umum.Pada Gambar 2.12a sejumlah sinyal digital atau analog [ mi(t), i = 1 , N ] di-multiplex ke dalam medium transmisi yang sama. Tiap sinyal mi(t) dimodulasi dalam carrier fsci ; karena digunakan multiple carrier maka masing-masing dinyatakan sebagai sub carrier Modulasi apapun dapat dipakai. Kemudian sinyal termodulasi dijumlah untuk menghasilkan sinyal gabungan mc(t). Gambar 2.12b menunjukkan hasilnya. Sinyal gabungan tersebut mempunyai total bandwidth B[14].
Sinyal analog ini ditransmisikan melalui medium yang sesuai. Pada akhir penerimaan, sinyal gabungan tersebut lewat melalui N bandpass filter, dimana tiap filter berpusat pada fsci dan mempunyai bandwidth Bsci , untuk 1 < i < N. Dari sini, sinyal diuraikan menjadi bagian-bagian komponennya. Tiap komponen kemudian dimodulasi untuk membentuk sinyal asalnya. Contoh sederhananya : transmisi tiga sinyal voice (suara) secara simultan melalui suatu medium[14].
Gambar 2.12 Sistem FDM (Frequency Division Multiplexing)
1. Peralatan Terminal (Terminal Equipment). Peralatan terminal terdiri dari bagian yang mengirimkan sinyal frekuensi ke repeater dan bagian penerima yang menerima sinyal tersebut dan mengubahnya kembali menjadi frekuensi semula.
2. Peralatan Penguat Ulang (Repeater Equipment). Repeater equipment terdiri dari penguat (amplifier) dan equalizer yang fungsinya masing-masing untuk mengkompensir redaman dan kecacatan redaman (attenuation distortion), sewaktu transmisi melewati saluran melewati saluran antara
kedua repeater masing-masing.
2.5.3 Wavelength Division Multiplexing (WDM)
Teknologi WDM ( Wavelength Division Multiplexing ) yang merupakan cikal bakal lahirnya CWDM ( Coarse Wavelength Division Multiplexing ) berkembang dari keterbatasan yang ada pada sistem serat optik, dimana pertumbuhan trafik pada sejumlah jaringan backbone mengalami percepatan yang tinggi, sehingga kapasitas jaringan tersebut terpenuhi dengan cepat. Hal ini menjadi dasar pemikiran untuk memanfaatkan jaringan yang ada dibandingkan membangun jaringan baru[15].
50GHz, 100GHz, 200GHz,sesuai dengan seberapa banyak dan jenis apa yang digunakan. Kapasitasnya yaitu : 1.25Gb/s, 2.5Gb/s, 10Gb/s, kapasitas tersebut adalah beberapa contoh[15].
Gambar 2.13 Karakteristik Sitem Kerja dari WDM
2.5.4 Sistem Simplex dan Duplex
Simplex adalah salah satu bentuk komunikasi antara dua belah pihak, di mana sinyal-sinyal dikirim secara satu arah. Metode transmisi ini berbeda dengan metode full-duplex yang mampu mengirim sinyal dan menerima secara sekaligus dalam satu waktu, atau half-duplex yang mampu mengirim sinyal dan menerima sinyal meski tidak dalam satu waktu. Transmisi secara simplex terjadi di dalam beberapa teknologi komunikasi, seperti siaran televisi atau siaran radio[18].
Transmisi simplex tidak digunakan dalam komunikasi jaringan karena node to node dalam jaringan umumnya membutuhkan komunikasi secara dua arah. Memang, beberapa komunikasi dalam jaringan, seperti video streaming, terlihat seperti simplex, tapi sebenarnya lalu lintas komunikasi terjadi secara dua arah, apalagi jika protokol TCP yang digunakan sebagai protokol lapisan transportnya[18].
Sinyal masukan Data,voice,video
Duplex adalah sebuah istilah dalam bidang telekomunikasi yang merujuk kepada komunikasi dua arah. Komunikasi simplex, half duplex dan full duplex dapat dilihat pada Gambar 2.14[18].
Gambar 2.14 Cara kerja transmisi Simplex, half duplex, dan full duplex Duplex yang ditunjukan pada Gambar 2.14 dibagi menjadi half duplex dan full duplex[18].
1. Half-duplex merupakan sebuah mode komunikasi di mana data dapat ditransmisikan atau diterima secara dua arah tapi tidak dapat secara bersama-sama. Contoh paling sederhana adalah walkie-talkie, di mana dua penggunanya harus menekan sebuah tombol untuk berbicara dan melepaskan tombol tersebut untuk mendengar. Ketika dua orang menggunakan walkie-talkie untuk berkomunikasi pada satu waktu tertentu, hanya salah satu di antara mereka yang dapat berbicara sementara pihak lainnya mendengar. Jika kedua-duanya mencoba untuk berbicara secara serentak, kondisi "collision" (tabrakan) pun terjadi dan kedua pengguna walkie-talkie tersebut tidak dapat saling mendengarkan apa yang keduanya kirimkan.
Komunikasi full-duplex juga dapat diraih dengan menggunakan teknik multiplexing, di mana sinyal yang berjalan dengan arah yang berbeda akan diletakkan pada slot waktu (time slot) yang berbeda. Kelemahan teknik ini adalah bahwa teknik ini memotong kecepatan transmisi yang mungkin menjadi setengahnya[18].
2.6 Arrayed Waveguide Gartings (AWG)
Pengenalan tentang sistem AWG sudah menjadi revolusi dari sistem telekomunikasi. AWG membuat blok - blok untuk penanganan sistem yang rumit seperti ; optical attenuator ( VOA ), thermo-optic switch, DWDM channel monitor, dynamic gain equalizer, dan lain - lain. Biasanya modul AWG ditunjukkan seperti pada Gambar 2.15[19].
Fibre Chip-Coupling
Module pre-test
Gambar 2.15 Modul AWG ( Arrayed Waveguide Gratings )
Sistem CWDM mampu untuk melakukan multiplexing dan demultiplexing yang terangkum dalam sistem AWG. Multiplexer AWG dikenal dengan nama wavelength division multiplexer ( WDM ) dan demultiplekser AWG dikenal
Housing Connectors Fan-out boxes
Strains relieves Electric Wiring
dengan sebutan wavelength division demultiplexer ( WDDM ). Sinyal optik dibangkitkan oleh dioda laser ( LDS ) menjadi panjang gelombang monokromatik yang serial λ2, λ2, …λN, ( tanpa sebuah standar rentang panjang gelombang ) dan
keluar sebanyak N serat ke dalam sebuah WDM. Sinyal input dalam WDM dikombinasikan menjadi sebuah sinyal output polikromatik, proses ini dikenal dengan nama multiplexing[19].
Fiber optik dapat melakukan multiplexing dengan bandwidth yang sangat besar. Pada saat multiplexing sinyal polikromatik dijadikan sebuah sinyal tunggal pada transmisi melalui fiber optik. Pada WDM sinyal polikromatik tersebut dipisahkan menjadi panjang gelombang tunggal yang bersesuaian, dan diidentifikasi sebagai serial pada kanal, proses ini dikenal dengan nama demultiplexing. Panjang gelombang tersebut distandarisasikan oleh International Telecommunications Union ( ITU ) untuk jaringan CWDM. Komponen WDM yang penting lainnya seperti ; optical add/drop multiplexers (OADM), optical cross connect switches ( OXC ) , dan optical amplifier seperti erbium doped fiber amplifier ( EDFAs )[19] .
seperti sebuah kanal trafik yang akan mentransmisikan banyak add/drop lokasi sebelum sampai ke tujuan[19].
2.7 Splicing (Penyambungan)
Dua metode splicing serat optik yang tersedia untuk bergabung permanen dua serat optik. Kedua metode memberikan insertion loss yang jauh lebih rendah dibandingkan dengan konektor serat[20].
1. Kabel fiber optik fusion splicing - Insersi rugi <0.1dB 2. Fiber splicing mekanik - Insersi rugi <0.5dB
2.7.1 Fusion Splices (Penyambungan Lebur)
Splicing kabel fiber optik fusion menyediakan sambungan terendah rugi. Peralatan khusus yang disebut fusion splicer digunakan untuk melakukan fusion splicing pada serat optik. The splicer melakukan fusion splicing serat optik dalam dua langkah, yaitu[20] :
1. Harus menyelaraskan dua serat
2. Membuat sudut kecil untuk melelehkan serat dan menyatukan kedua serat tersebut.
Gambar 2.16 Penyambungan Lebur
2.7.2 Mechanical Splices (Penyambungan Mekanis)
Penyambungan mekanis ini dilakukan dengan cara menggunakan alat bantu yang bersifat mekanis untuk menyambung kabel serat optik. Seperti pada Gambar 2.17, penyambungan dilakukan dengan cara meletakkan 2 ujung kabel serat optik yang akan disambung ke dalam suatu material yang elastis, kemudian kedua ujung serat optik didekatkan sampai benar-benar kelihatan bersatu. Biasanya penyambungan mekanis ini selalu menggunakan pipa sebagai alat penyambungnya.
Gambar 2.17 Penyambungan Mekanis
2.8 Connector
Sebuah konektor fiber optik, dapat memungkinkan koneksi cepat dari pada splicing. Konektor mekanis pasangan dengan menyelaraskan core serat sehingga cahaya bisa lewat. Sebagian konektor serat optik adalah semi-load: endfaces yaitu serat yang dari dua konektor ditekan bersama-sama, sehingga dalam kaca langsung ke kaca dan plastik dihubungkan dengan plastik. Kaca untuk menghindari udara dan plastik untuk interface udara yang akan mengakibatkan tingginya rugi-rugi pada koneksinya[21].
pada satu jenis konektor adalah tergantung pada apa yang biasanya digunakan atau jenis serat (ada untuk multimode dan ada untuk singlemode )[21].
Penyambunagn serat optik menggunakan konektor bersifat tidak permanen, artinya dapat dibongkar pasang. Konektor biasanya digunakan untuk kontak dengan terminal perangkat aktif. Syarat-syarat konektor yang baik adalah[21] :
1. Kehilangan daya cukup rendah. Konektor yang dibentuk harus menjamin dari kesalahan penyambungan dan dapat meminimumkan kesalahan secara langsung.
2. Kemampuan pengulangan. Efisiensi kopling tidak berubah jika tidak ada penyesuaian ulang.
3. Dapat diprediksi, artinya konektor memiliki efisiensi yang sama jika beberapa konektor sejenis dikombinasi.
4. Umurnya panjang. Tidak ada penurunan efisiensi dalam waktu yang lama. 5. Kuat. Bahan konektor kuat terhadap tekanan.
6. Kompatibel dengan lingkungan. Penyambungan dapat dilakukan pada variasi temperatur, tekanan tinggi, getaran, kelembaban dan kotoran.
7. Mudah mendapatkannya. Umum digunakan.
8. Mudah menggunakannya. Pemasangan dan penyesuaiannya mudah.
9. Ekonomis. Konektor yang presisi adalah mahal. Konektor murah, biasanya plastik tetapi kualitasnya rendah.
lebih pada cover yang rapat, dan dengan demikian mengurangi penggunaan tempat dari system[21].
BAB III
SISTEM WAVELENGTH DIVISION MULTIPLEXING (WDM)
3.1 Pendahuluan
Teknologi WDM ( Wavelength Division Multiplexing ) yang merupakan cikal bakal lahirnya DWDM ( Dense Wavelength Division Multiplexing ) berkembang dari keterbatasan yang ada pada sistem serat optik, dimana pertumbuhan trafik pada sejumlah jaringan backbone mengalami percepatan yang tinggi, sehingga kapasitas jaringan tersebut terpenuhi dengan cepat. Hal ini menjadi dasar pemikiran untuk memanfaatkan jaringan yang ada dibandingkan membangun jaringan baru.
Teknologi WDM pada dasarnya adalah teknologi transportasi untuk menyalurkan berbagai jenis trafik (data, suara, dan video) secara transparan, dengan menggunakan panjang gelombang (λ) yang berbeda-beda dalam suatu fiber tunggal secara bersamaan. Implementasi WDM dapat diterapkan baik pada jaringan long haul (jarak jauh) maupun untuk aplikasi short haul (jarak dekat)[22].
Pada Gambar 3.1 ditunjukkan sebuah contoh sistem WDM. Delapan sinyal optik dengan panjang gelombang yang berbeda – beda yang berasal dari kanal-kanal transmisi langsung dimultipleksing. Sinyal – sinyal tersebut dibawa keluar dari multiplekser pada sebuah fiber tunggal. Di tengah pentransmisian terjadi sebuah add-drop multiplekser yang meruting 1 panjang gelombang
λ
4ke titikGambar 3.1 Sistem Wavelength Division Multiplexing
Pada sisi kanan terdapat 8 sinyal yang dipisahkan dalam sebuah demultiplekser dan dirutekan ke setiap penerima masing – masing. Receiver bersifat color-blind dalam merespon secara sama untuk semua panjang gelombang. Receiver dapat mendeteksi semua panjang gelombang yang masuk. Ini artinya, bahwa sinyal – sinyal tersebut harus benar – benar terpisah pada bagian multiplekser, karena jika terjadi perbedaan panjang gelombang antar 2 atau lebih yang masuk, maka pada keluaran receiver akan dianggap sebagai sebuah noise. Sebagai contoh, jika λ5 masuk pada receiver 6, maka receiver secara
bersamaan akan memasukkan λ5 pada kanal 6 sebagai λ6. Ini menyebabkan
terjadinya interferensi dengan sinyal λ6 yang asli[23].
Add - drop multiplekser ialah sebuah multiplekser yang berfungsi untuk
pada mid point station. Pada Gambar 3.1 dapat dilihat penambahan sinyal
λ
4setelah sinyal tersebut di-drop terlebih dahulu[23].
Pada sistem WDM, dikenal Fiber Bragg Gratings yang dapat dikelompokkan pada jenis filter. Secara umum, FBG memantulkan sebuah gelombang yang dipilih dan melewatkan gelombang yang lainnya. Pada CWDM, digunakan teknologi Thin-Film Filter (TFF). Filter ini bisa digunakan seperti filter satu kanal diskrit dan dapat digabungkan ke dalam alat multiplekser/demultiplekser yang menggunakan empat sampai delapan panjang gelombang[24].
3.2 Transmisi Sinyal WDM
WDM merupakan suatu teknik yang memungkinkan ribuan sinyal berbeda dibawa disepanjang fiber single dalam waktu yang bersamaan atau memungkinkan fiber tersebut dapat digunakan untuk transmisi dua arah. Hal tersebut dapat dilakukan karena teknik ini menggunakan panjang-panjang gelombang berbeda untuk setiap transmisinya dan panjang gelombang ini dapat diterapkan pada fiber single mode atau multimode menggunakan laser atau LED. Seperti yang ditunjukan pada Gambar 3.2[25].
Kita dapat memperoleh frekuensi-frekuensi berbeda dari sumber-sumber cahaya independen atau kita dapat mengambil cahaya tersebut dari perangkat pita lebar (broadband device), seperti LED, dan memecah cahaya tersebut menjadi saluran-saluran (chanels) yang terpisah. Kombinasi dan separasi tersebut dapat dicapai melalui kopel-kopel yang peka terhadap panjang gelombang.
Sistem ini mencadangkan peningkatan kapasitas antara ratusan hingga ribuan kali lipat. Metode ini juga merupakan cara sederhana untuk memperluas link fiber yang sudah ada, hanya dengan mengirimkan sinyal lain pada panjang gelombang berbeda disepanjang rute yang sama.
Untuk mengatasi efek-efek redaman didalam fiber, kita harus memasang repeater dibeberapa interval untuk menguatkan sinyal. Ini akan melibatkan detektor cahaya menjadi sinyal listrik. Sinyal listrik tersebut kemudian diamplifikasi dan digunakan untuk menguatkan sumber cahaya lain dibagian fiber berikutnya[25].
3.3 Perutean Panjang Gelombang
Fungsi lain dari sebuah demultiplekser ialah sebagai pengorganisir gelombang cahaya. Demultiplekser optik melakukan perutean gelombang cahaya dari panjang gelombang yang berbeda – beda ke dalam setiap receiver tujuan masing – masing[23].
Perutean gelombang cahaya ini dapat dilihat pada Gambar 3.1, yaitu terdapat 1 – 8 gelombang cahaya menuju 1 – 8 kanal receiver masing – masing. Receiver tersebut dapat berupa titik optic connection maupun cable
3.4 Teknologi WDM
Interference filter dan teknologi lainnya dapat digunakan untuk memisahkan
dan menggabungkan panjang gelombang dalam sistem WDM. Beberapa pendekatan sedang dilakukan untuk aplikasi WDM saat ini. Beberapa teknologi WDM muncul dengan keuntungan tersendiri, namun masih belum dipublikasikan. Walaupun teknologi tersebut bekerja dengan cara yang berbeda, namun pada proses multipleksing dan demultipleksing hasilnya cukup baik[23].
3.4.1 Add – Drop Multiplekser
Sebuah demultiplekser secara penuh melakukan pemisahan terhadap panjang gelombang ke dalam kanal fiber keluaran, tetapi perkembangan selanjutnya tentu ingin dibagi hanya 1 atau 2 gelombang cahaya dari gabungan transmisi gelombang[23].
Cahaya yang ditransmisikan akan diteruskan menuju lokasi tujuan yang diinginkan. Tugas inilah yang dilakukan oleh sebuah add – drop multiplekser, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.1. Gambar 3.3 menunjukkan bagaimana add-drop multiplekser merespon seleksi chanel/cahaya yang akan ditransmisikan kechanel lain, jadi akan mengedrop satu chanel optik sebelum ditransmisikan kechanel lain[23].
3.4.2 Interference Filter pada WDM
Penggunaan interference filter pada WDM membutuhkan cahaya input yang kemudian akan diteruskan ke dalam filter. Sebuah lensa memfokuskan cahaya yang berasal dari input dan kemudian meneruskan ke satu atau banyak filter. Beberapa interference filter dapat membagi sebanyak 6 gelombang seri seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.4[23].
Gambar 3.4 Interference Filter pada WDM
Filter Pertama mentransmisikan gelombang
λ
1 dan memantulkan gelombang lainnya. Sisa gelombang tersebut dilewatkan pada filter kedua, dimana gelombangλ
2 ditransmisikan dan memantulkan 4 gelombang lainnya. Padapaparan ini dapat dilihat bahwa, dibutuhkan sebanyak n – 1 filter untuk menangani n kanal optic[23].
Untuk mengurangi rugi – rugi tersebut, maka sinyal optik ini dibagi ke dalam beberapa grup, yang kemudian akan dibagi lagi secara individu. Gambar 3.5 menunjukkan sebuah pembangunan sistem dengan menggunakan high pass filter dan low pass filter. Pada Gambar 3.5 tersebut pertama–tama cahaya
masukan dilewatkan ke sebuah high pass filter dan memantulkan gelombang cahaya lain yang lebih rendah dari λ7. Gelombang yang terpendek tadi akan
diteruskan ke sebuah low pass filter dan memantulkan cahaya yang lebih panjang dari λ9. λ1- λ8 akan diteruskan ke sebuah demultiplekser 8 kanal[23].
Gambar 3.5 Demultiplekser 40 Kanal dengan Pemisahan ke Dalam Blok – Blok Kanal
Panjang gelombang λ17- λ40 diteruskan ke low pass filter dan
memantulkan gelombang cahaya yang lebih besar dari
λ
24. Kanal λ17-24
λ
langsung diteruskan ke demultiplekser 8 kanal[23].3.5 Channel Spacing
Channel spacing (spasi kanal) menentukan sistem performansi dari WDM.
akhir-akhir ini sering digunakan). Spacing (jarak) ini membuat kanal dapat dipakai dengan memperhatikan batasan-batasan fiber amplifier. Spasi kanal bergantung pada komponen yang dipakai.
Spasi kanal merupakan sistem frekuensi minimum yang memisahkan 2 sinyal yang dimultipleksikan. Atau biasa disebut sebagai perbedaan panjang gelombang diantara 2 sinyal yang ditransmisikan. Optical Amplifier dan kemampuan penerima untuk membedakan sinyal menjadi penentu dari spacing pada 2 gelombang yang berdekatan.
Cara terbaik untuk melihat bagaimana ini bekerja adalah untuk mempertimbangkan transmisi dari demultiplexer sebagai fungsi dari panjang gelombang untuk satu port output-yaitu, untuk saluran optik anindividual. port harus transmisikan semua cahaya di tengah, dan tidak ada cahaya luar. Biasanya transmisi puncak di pusat waveleght tidak 100%, dengan kerugian tipical 3 sampai 5dB, seperti ditunjukkan pada Gambar 3.6[23].
3.6 Sistem CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing)
Konsep Coarse Wavelength Division Multiplexing (CDWM) ialah memanfaatkan spasi kanal yang tetap untuk dapat meningkatkan band frekuensinya. Tujuan utama teknologi ini adalah menekan biaya investasi dan biaya operasi teknologi DWDM terutama untuk area metro[22].
DWDM memang berimbas pada biaya. Dengan pertimbangan utama tingginya biaya dan diikuti oleh alasan kebutuhan variasi layanan dan kebutuhan jarak tempuh yang pendek (terkait pada kebutuhan sumber laser) membuat pengimplementasikan DWDM kurang reliable[22].
Solusi untuk permasalahan ini adalah konsep coarse wavelength division multiplexing (CDWM). Tujuan utama teknologi ini adalah menekan biaya investasi dan biaya operasi teknologi DWDM terutama untuk area metro. Untuk aplikasinya CWDM memiliki kemampuan yang sama dengan teknologi DWDM, dimana aplikasi yang dapat diterapkan adalah point-to-point, chain, ring dan mesh. Namun seperti halnya DWDM isu transparansi, interoperability dan manajemen jaringan optik tetap perlu menjadi perhatian.
Tabel 3.1 CWDM Nominal Central Wavelengths Jalur
CWDM (nm)
Keterangan Jalur
CWDM (nm)
Keterangan
1271 Atenuasi tinggi (optical fiber) 1451 Atenuasi tinggi (optical fiber) 1291 Atenuasi tinggi (optical fiber) 1471 Kapasitas yang digunakan 1311 Atenuasi tinggi (optical fiber) 1491 Kapasitas yang digunakan 1331 Atenuasi tinggi (optical fiber) 1511 Kapasitas yang digunakan 1351 Atenuasi tinggi (optical fiber) 1531 Kapasitas yang digunakan 1371 Atenuasi tinggi (optical fiber) 1551 Kapasitas yang digunakan 1391 Atenuasi tinggi (optical fiber) 1571 Kapasitas yang digunakan 1411 Atenuasi tinggi (optical fiber) 1591 Kapasitas yang digunakan 1431 Atenuasi tinggi (optical fiber) 1611 Kapasitas yang digunakan
3.6.1 Prinsip Kerja CWDM
Prinsip kerja dasar dari CDWM adalah sama dengan prinsip kerja umum teknologi DWDM yaitu mentransmisikan kombinasi sejumlah panjang gelombang yang berbeda dengan menggunakan perangkat multiplex panjang gelombang optik dalam satu fiber. Pada sisi penerima terjadi proses kebalikannya dimana panjang gelombang tersebut dikembalikan ke signal asalnya[22].
sebagai referensi. Semakin sempit jarak antar kanal, maka akan semakin besar jumlah panjang gelombang yang dapat ditampung[22].
Gambar 3.7 Jarak Antar Kanal pada CWDM
Dengan spasi kanal yang tetap 0,2 nm, teknologi CWDM akan memiliki keterbatasan dalam hal jumlah panjang gelombang yang dapat dikonsumsi jika mengoptimalkan band frekuensi yang sama seperti DWDM (1470nm s/d 1610nm). Oleh karena itu dalam perkembangannya guna mendapatkan jumlah panjang gelombang yang lebih banyak, CWDM akan mengoptimalkan band frekuensi 1290nm s/d 1610nm (Kemampuan saat ini 1470nm-1610nm). Jika diperhatikan Gambar 3.8, terlihat bahwa CWDM akan mengoptimalkan referensi gelombang 1310nm dan band 1510nm (DWDM mengoptimalkan 1510 nm)[22].
Dilihat pada Gambar 3.8 bahwa sistem CWDM melakukan proses pentransmisian data dengan memiliki spasi kanal yang lebih lebar dan mengirimkan masing-masing data ke tiap-tiap kanal informasi[27].
Dengan band frekuensi yang lebih lebar, walaupun spasi kanal juga lebih lebar, diharapkan CWDM memiliki jumlah panjang gelombang yang kurang lebih bersaing dengan DWDM. Impact lain dari kemampuan CWDM ini adalah, karena mengoptimalkan dua band frekuensi CWDM dapat diimplementasikan untuk jenis fiber eksisting, seperti G.652 dan G.653 disamping fiber G.655 (DWDM
optimal)[22].
Untuk aplikasinya CWDM memiliki kemampuan yang sama dengan teknologi DWDM, dimana aplikasi yang dapat diterapkan adalah point-to-point, chain, ring dan mesh. Satu hal yang perlu digarisbawahi dari teknologi CWDM,
seperti tujuan utamanya untuk menekan biaya implementasi DWDM di area metro, adalah lebih murahnya biaya hardware terutama komponen laser dan filter[22].
dibanding DWDM). Demikian pula terjadi pada sistem filter diantara keduanya. Tentunya hal ini menimbulkan perbedaan biaya yang sangat signifikan[22].
Pada sistem WDM, dikenal Fiber Bragg Gratings yang dapat dikelompokkan pada jenis filter. Secara umum, FBG memantulkan sebuah gelombang yang dipilih dan melewatkan gelombang yang lainnya. Pada DWDM, filter yang biasanya digunakan adalah FBG yang dikenal sebagai interference filter. Sedangkan pada CWDM, digunakan teknologi Thin-Film Filter (TFF).
Filter ini bisa digunakan seperti filter satu kanal diskrit dan dapat digabungkan ke dalam alat multiplekser/demultiplekser yang menggunaan empat sampai delapan panjang gelombang[24].
Dengan pertimbangan seperti pada Tabel 3.2 dan uraiannya maka dengan konsep CWDM: tingginya biaya menjadi bisa ditekan, kebutuhan variasi layanan di metro dengan kebutuhan bandwitdh besar tetap bisa dipenuhi, dan kebutuhan area implementasi untuk metro bisa didapatkan[22].
Tabel 3.2 Parameter pada CWDM
No Parameter CWDM
1 Channel Spacing 0,2 nm
2 Band Frekuensi 1290 s.d 1610 nm
3 Type Fibre Optimal ITU – T G.652, G.653, G.655
4 Aplikasi Point to point, chain, ring, mesh
5 Area implementasi optimal Metro
6 Ukuran perangkat Lebih kecil
7 OLA ( Regenerator ) Tidak ada
8 Power Consumption Lebih rendah ( 15 % )
9 Laser Device Lebih murah
Teknologi CWDM menjadi solusi yang baik mengatasi kebutuhan bandwidth besar dengan biaya murah pada area metro. Hal ini dilandasi dengan penggunaan channel spacing 0,2nm yang menyebabkan sistem tidak perlu membutuhkan laser dan filter dengan teknologi tinggi yang mahal. Namun seperti halnya DWDM isu transparansi, interoperabiliti dan manajemen jaringan optik tetap perlu menjadi perhatian[24].
Spasi kanal merupakan jarak minimum antar panjang gelombang agar tidak terjadi interferensi. Standarisasi spasi kanal perlu dilakukan agar sistem DWDM dan CWDM dari berbagai vendor yang berbeda dapat saling berkomunikasi. Jika panjang gelombang operasi berbanding terbalik dengan frekuensi, hubungan bedanya dikenal dalam panjang gelombang masing-masing sinyal. Faktor yang mengendalikan besar spasi kanal adalah bandwidth dan kemampuan penerima mengidentifikasi dua set panjang gelombang yang lebih rendah dalam spasi kanal. Kedua faktor itulah yang membatasi jumlah panjang gelombang yang melewati penguat.Saat ini terdapat dua pilihan untuk melakukan standarisasi kanal, yaitu menggunakan spasi lamda atau spasi frekuensi. Hubungan antara spasi lamda dan spasi frekuensi adalah[28]:
Gambar 3.9 memperlihatkan ada 4 sinyal informasi dengan panjang gelombang yang berbeda ditransmisikan dengan menggunakan sistem CWDM. Sistem CWDM menggunakan 4 jalur sekaligus untuk mentransmisikan keempat sinyal informasi tersebut[30].
BAB IV
ANALISIS KINERJA CWDM PADA SISTEM KOMUNIKASI SERAT OPTIK
4.1 Umum
Pada Tugas Akhir ini akan dibahas analisis kinerja CWDM pada sistem komunikasi serat optik. Adapun hal-hal yang akan dibahas adalah sebagai berikut:
a) Channel Spacing (spasi kanal) b) Band Frekuensi
c) Tipe Fiber
d) Area Implementasi e) Perangkat Laser f) Filter
4.2 Channel Spacing (spasi kanal)
Channel spacing (spasi kanal) menentukan sistem performansi dari CWDM.
Standar spasi kanal adalah 0.2nm. Spacing (jarak) ini membuat kanal dapat dipakai dengan memperhatikan batasan-batasan fiber amplifier. Spasi kanal bergantung pada komponen yang dipakai[20].
Dilihat pada Gambar 4.1 bahwa sistem CWDM melakukan proses pentransmisian data dengan memiliki spasi kanal yang lebih lebar dan mengirimkan masing-masing data ke tiap-tiap kanal informasi[31].
Sistem CWDM menggunakan 4 jalur sekaligus untuk mentransmisikan keempat sinyal informasi tersebut[31].
Gambar 4.1 Transmisi untuk 4 kanal pada CWDM
Untuk memperjelas tentang transmisi kanal pada system CWDM, maka pada Tugas Akhir ini dipaparkan perhitungan yang sesuai dengan konsep yang ada seperti yang telah dijelaskan pada Persamaan (3.1).
9
Tabel 4.1 Rekapitulasi Perhitungan f∆
No. λ(nm) ∆λ(nm) c (m/s) ∆f (GHz)
Dari rekapitulasi perhitungan f∆ didapatkan bahwa pada CWDM pentransmisiannya menggunakan spasi lamda 0,2nm. Dengan panjang gelombang daerah operasi yang berbeda-beda didapatlah hasil spasi (band) frekuensi yang berbeda-beda. Semakin besar panjang gelombang semakin kecil band frekuensi yang digunakan.
4.3 Band Frekuensi
sedikit bernilai separuh dari respons maksimumnya. Untuk membuat sistem dapat bekerja, harus yakin bahwa laju transfer data yang memuaskan dapat dicapai, yang artinya harus memiliki bandwidth yang cocok. Sesuai dengan perhitungan yang ada pada chanel spasing sebelumnya didapatkan perhitungan band frekuensi yang telah dianalisis sesuai dengan teori yang ada.
Rentang frekuensi antara 1260 nm hingga 1675 nm, dimana rentang
frekuensi tersebut juga masih terbagi atas beberapa band frekuensi yaitu O, E, S,
C, L dan U. Rentang frekuensi ditunjukan pada Gambar 4.2
Gambar 4.2 Rentang Frekuensi / Window
Tabel 4.2 Rentang Frekuensi
Band Description Wavelength Range
O band Original 1260 to 1360 nm
E band Extended 1360 to 1460 nm
Analisis tentang band frekuensi ini dapat dilihat pada Gambar 4.3[26].
Gambar 4.3 Pembagian Bandwidth pada DWDM dan CWDM
4.4 Tipe Fiber
Tipe Fiber yang digunakan harus sesuai dengan sistem yang digunakan. CWDM dapat diimplementasikan untuk jenis fiber eksisting, seperti G.652 C.
Adapun analisis tipe fiber pada CWDM adalah sebagai berikut :
a) Pada CWDM, digunakan tipe fiber dengan standar ITU-T G.652, G653 dan G.655
b) Fiber G.652 C dapat menghilangkan Waterpeak pada 1383 nm dan juga berfungsi untuk mengupgrade dan Greenfield aplikasi yang digunakan. Yang bekerja pada Band E untuk dapat dilanjutkan keband selanjutnya. c) Pada Fiber G.652 C terdapat OFS
.
OFS yang memiliki serat yangberfungsi untuk menahan agar rugi-rugi yang terjadi lebih rendah, dan juga mengatasi masalah Water Peak.
d) Legacy Dispersion Shifted Fiber (DSF or DS fiber) pada Band C. Dapat digunakan pada teknologi CWDM yang dapat mencegah masalah dari pencampuran 4-gelombang tanpa harus tearing-up atau merobek seluruh bagian dari serat DS.
4.5 Area Implementasi
4.6 Perangkat Laser
Untuk analisa penggunaan laser pada CWDM akan ditunjukkan pada Gambar 4.4 yaitu rentang suhu dan modulasi pada 200GHz 1550nm pada beberapa filter CWDM dan perwakilan DFB panjang gelombang laser di Band C . Laser pada CWDM menggunakan bit rate diatas 2.5 Gbit/s pada jarak 80km. Desain laser pada CWDM didasarkan pada teknologi DFB. Teknologi DFB memiliki manfaat memberikan kinerja dispersi yang rendah. Akibatnya, laser CWDM mampu bekerja pada bit rate 2,5 Gb / s melalui jarak 80 km pada serat ITU G.652. Biaya rendah, daya yang digunakan kecil dan perangkat laser pada CWDM memiliki pendingin sehingga tidak memiliki heat sink berukuran besar. Sirkuit kontrol dan Thermo-Electric Coolers (TECs) digabungkan dekat dengan chip laser, yang menyimpan tenaga listrik dan ruang. Sebuah keluaran optik khas 1 mW (0dBm) sehingga biaya yang dikeluarkan lebih rendah.
Untuk meringkas penggunaan perangkat laser pada CWDM menurut Gambar 4.4 adalah :
a) Volume cakupan perangkat laser pada CWDM lebih sedikit dari yang lainnya.
b) CWDM menggunakan daya kira-kira 4 Watt.
c) Pada CWDM tidak memerlukan pendingin untuk sistem lasernya. Sistem ini saat beroperasi membawa panjang gelombang sepanjang 6 nm, hanya terjadi kenaikan suhu dari 00C sampai 700C saja.
d) Berdasarkan pernyataan di atas, perangkat laser CWDM tidak memerlukan biaya perangkat yang besar karena telah memiliki pendingin.
4.7 Filter
Adapun analisis penggunaan filter CWDM adalah sebagai berikut :
a) Pada CWDM, digunakan teknologi Thin-Film Filter (TFF). Filter ini bisa digunakan seperti filter satu kanal diskrit dan dapat digabungkan ke dalam alat multiplekser/demultiplekser yang menggunaan empat sampai delapan panjang gelombang. Seperti yang ditunjukan pada Gambar 4.5[33]. Dengan hanya menggunakan satu kanal diskrit maka menghemat biaya operasi dibanding yang lain.
