ANALISIS PENGUAT RAMAN PADA SERAT OPTIK SINGLE-MODE G.652 DAN G.655 ANALYSIS OF RAMAN AMPLIFIER IN SINGLE-MODE G.652 AND G.655

(1)

ANALISIS PENGUAT RAMAN PADA SERAT OPTIK SINGLE-MODE G.652 DAN G.655 ANALYSIS OF RAMAN AMPLIFIER IN SINGLE-MODE G.652 AND G.655

Leo Kharismanta Sitepu¹, -²

¹Teknik Telekomunikasi, Fakultas Teknik Elektro, Universitas Telkom

Abstrak

Salah satu penguat optik yang dipakai untuk komunikasi jarak jauh ialah Penguat Raman (Raman Amplifier). Penguatan penguat Raman dilakukan dalam domain cahaya dengan memanfaatkan sifat kenonlinearan serat optik, yaitu hamburan Raman (Raman scattering). Hamburan Raman yang terjadi akibat injeksi laser akan menguatkan sinyal yang dikirimkan. Peristiwa ini disebut dengan hamburan Raman terstimulasi (SRS = Stimulated Raman Amplifier), inilah menjadi dasar pemanfaatan penguat Raman. Penguatan daya sinyalnya terjadi pada serat optik dan tidak terjadi perubahan bentuk energi. Sepanjang serat optik yang digunakan penguatan terjadi dan

mengkompensasi redaman karakteristik serat optik.

Tujuan pembuatan tugas akhir ini adalah menganalisis penggunaan Penguat Raman Terdistribusi (DRA = Distributed Raman Amplifier) dalam teknologi WDM dengan menggunakan penguatan hanya sampai 20 dB. Pada panjang gelombang 1550nm- 1560nm, penguatan Raman yang dihasilkan hampir rata. Serat G.655 dan G.652 yang banyak digunakan memberikan beda

penguatan 9 dB pada jarak 100km. Noise yang relatif kecil pada G.652 memberikan OSNR 10 dB lebih baik dibandingkan G.655.

Kata Kunci :

Abstract

One of the optical amplifier that used for long haul communication is Raman Amplifier. Raman Amplifier does the amplification in optical domain that uses optical non-linearity behaviour called Raman scattering. Raman scattering that occurred because of laser injection will amplify the signal. This phenomenon called Stimulated Raman Scattering (SRS), and becomes basic principle of Raman Amplifier. Signal amplification is occurred in optical fiber and there is no energy conversion. Along the fiber the amplification is occurred and compensate the intrinsic attenuation.

The purpose of this final assignment is to analyze the use of Distributed Raman Amplifier in WDM technology with limitation only 20 dB gain. For wavelength in range 1550nm-1560nm, the Raman gain that resulted is almost flat. The G.652 and G.655 give 9 dB differences in gain for 100km distance. Small noise in G.652 gives 10 dB better than G.655.

Keywords :

(2)

BAB I

PENDAHULUAN

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI TELKOM

1 BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Serat optik sebagai media transmisi dapat menampung kapasitas informasi yang sangat besar. Hal ini sangat sesuai dengan perkembangan teknologi informasi yang semakin maju, beragam, dan besar kapasitasnya. Serat optik, dalam hal ini teknologi WDM, banyak dipakai untuk komunikasi jarak yang jauh, seperti antar kota, antar pulau, antar negara, bahkan antar benua. Sinyal mengalami redaman sehingga semakin kecil.

Untuk mengembalikan dayanya diperlukan penguat.

Salah satu penguat yang banyak digunakan ialah EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifer). EDFA memanfaatkan EDF (Erbium Doped Fiber) sebagai medium penguatan dan baik digunakan untuk teknologi WDM. Akan tetapi EDFA mempunyai beberapa

‘kelemahan’ diantaranya : memerlukann serat khusus (EDF) sebagai medium penguatan dan panjang gelombang WDM yang digunakan terbatas pada daerah yang memberikan koefisien penguatan tinggi. Hal ini agar EDFA memberikan penguatan yang maksimum.

Sebagai ‘pesaing’ EDFA dalam hal memberikan penguatan, maka pengembangan penguat Raman (RA=Raman Amplifier) sangat baik untuk ditinjau. Penguat Raman tidak membutuhkan serat khusus sebagai medium penguatan. Serat optik yang digunakan sebagai medium transmisi dapat dimanfaatkan sebagai medium penguatan sekaligus. Hal ini membuat perancangan suatu link baru menjadi lebih sederhana dan mudah untuk pengembangannya di masa depan. Penguat Raman juga tidak terlalu tergantung pada panjang gelombang yang digunakan. Faktor utama dalam penguat Raman ialah panjang gelombang laser pemompa dan daya pemompa laser yang dipakai.

1.2. Tujuan Tugas Akhir

Dengan tugas akhir ini, diharapkan hal-hal sebagai berikut :

• Menganalisis penguatan penguat Raman pada serat optik.

• Menganalisis noise penguat Raman pada serat optik.

• Mengalisis penguat Raman pada panjang gelombang WDM.

Tugas Akhir - 2006

Fakultas Teknik Elektro Program Studi S1 Teknik Telekomunikasi

(3)

1.3. Perumusan Masalah

Penguat optik Raman adalah penguat optik yang bekerja berdasarkan hamburan raman terstimulasi (SRS = Stimulated Raman Scattering), sehingga serat optik yang digunakan sebagai medium tranmisi pun dapat sekaligus sebagai medium penguatan. Hal ini berarti tidak diperlukan adanya serat khusus sebagai medium penguatan seperti halnya EDFA.

Gambar 1.1 Konfigurasi penguat Raman

Seperti gambar (1.1) di atas, penguat Raman sebenarnya adalah pemompaan laser dengan daya yang sesuai ke dalam serat optik. Selain tidak diperlukannya serat khusus sebagai medium penguatan, penguat Raman juga dapat digunakan pada daerah/jendela mana pun, memiliki pita penguatan yang lebar (40 THz) dengan penguatan puncak pada selisih frekuensi 13,2 THz dan penguatannya yang terdistribusi sepanjang serat. Daya yang dipompakan ke dalam serat menentukan penguatan daya sinyal dan akan dianalisis terhadap jarak/panjang serat yang digunakan. Selain daya pompa, karakteristik serat (redaman, luas daerah efektif) juga faktor penting untuk dianalisis dan akan dilihat pengaruhnya terhadap penguatan Raman.

1.4. Batasan Masalah

Batasan masalah untuk tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

• Analisis hamburan Raman hanya pada medium serat optik saja.

• Panjang gelombang laser pemompa yang digunakan hanya satu yaitu 1450 nm.

• Arah pemompaan laser ialah ke depan (forward pumping) dan belakang (backward pumping).

• Panjang gelombang WDM yang digunakan 1550 nm – 1560 nm

1.5. Metode Penyelesaian Masalah

Metode yang digunakan dalam penyelesaian tugas akhir ini adalah : a. Studi Literatur

(4)

BAB I

PENDAHULUAN

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI TELKOM

3 Literatur dalam hal ini berupa buku, hasil penelitian, catatan, dan sumber- sumber dari internet.

b. Konsultasi dengan dosen pembimbing c. Analisis persamaan

Dalam analisis ini, menurunkan persamaan-persamaan dengan metode analitik dan metode numerik untuk digunakan dalam simulasi.

d. Analisis hasil perhitungan dan simulasi

Dengan bantuan software MatLab menghitung persamaan yang telah diturunkan, serta menganalisis hasil simulasi untuk kemudian diambil kesimpulan kelayakan penguat Raman dalam teknologi WDM.

1.6. Sistematika Penulisan

Tugas Akhir ini disusun dengan sistematika pembahasan sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini memaparkan latar belakang masalah, perumusan masalah, pembatasan masalah, tujuan penyusunan tugas akhir, metode pemecahan masalah dan sistematika penulisan tugas akhir ini.

BAB II DASAR TEORI

Bab ini membahas mengenai non-lineritas, Raman Scattering, dan Stimulated Raman Scattering.

BAB III PENGUAT RAMAN TERDISTRIBUSI

Bab ini memaparkan mengenai Penguat Raman Terdistribusi.

BAB IV ANALISIS PENGUAT RAMAN PADA SERAT OPTIK SINGLE- MODE G.652 DAN G.655

Bab ini menyajikan analisis terhadap penggunaan Penguat Raman Terdistribusi pada serat optik Single-Mode G.652 dan G.655 seperti besar penguatan (gain), rugi-rugi (noise), dan besar daya pompa.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Berisi kesimpulan dari hasil penelitian tugas akhir ini serta saran-saran untuk pengembangan lebih lanjut.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

(5)

BAB IV

ANALISIS PENGUAT RAMAN PADA SERAT OPTIK SINGLE-MODE G.652 DAN G.655

4.1 Umum

Pada bab ini akan dibandingkan penguatan Raman pada serat optik single-mode G.652 dan G.655. Karakteristik yang akan dianalisis adalah redaman pada masing- masing serat terhadap jarak/panjang serat yang digunakan, noise yang terjadi untuk masing-masing serat. Juga akan dianalisis penguatan Raman pada panjang gelombang 1550-1560nm. Yang terakhir dianalisis ialah performansi penguat Raman pada masing- masing serat.

4.2 Penguatan Raman Pada Serat G.652 Dan G.655

Faktor penting untuk menganalisis penguatan Raman ialah karakteristik serat. Karena hamburan Raman terjadi pada serat optik, maka parameter-parameter yang membangun serat tersebut sangat penting. Untuk menganalisis penguat Raman pada sistem WDM ini maka ada beberapa parameter yang diasumsikan dan besarnya sama untuk semua perhitungan, terkecuali disebutkan sebelumnya. Tabel (4.1) dibawah ini akan memperlihatkan beberapa nilainya. Nilai ini didapat dari hasil pengukuran dan nilai yang biasa digunakan di lapangan.

Tabel 4.1 Parameter-parameter Serat

Parameter Nilai

Koefisien penguat Raman (g_R) 6.67x10^-14m/Watt

Panjang serat (L) 100 km

MFD G.652 10,35 µm^[3]

MFD G.655 8.09 µm^[3]

Panjang gel. Pompa ( p) 1450 nm

1. Penguatan Raman terhadap Jarak

Seperti tergambar pada gambar (4.1) di bawah ini, serat G.655 lebih baik 8 dB dibandingkan dengan serat G.652 untuk jarak 100km. Pada jarak yang pendek (<10km)

(6)

BAB IV

ANALISIS PENGUAT RAMAN PADA SERAT OPTIK SINGLE-MODE G.652 DAN G.655

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI TELKOM 36

perbedaan penguatan antara kedua serat tidak kentara. Hal ini karena perbedaan redaman antar kedua serat pada jarak yang pendek tidak mempengaruhi daya pompa. Redaman yang hampir sama untuk kedua jenis serat, membuat perbedaan yang sangat kecil untuk jarak yang pendek

0

Gambar 4.1 Penguatan Raman pada G.652 & G.655 dengan daya pompa 600mWatt berdasarkan persamaan (3.22)

Dengan menggunakan daya pompa sebesar 600 mWatt besar penguatan Raman untuk G.655 sebesar 32,5 dB sedangkan G.652 sebesar 24,5 dB. Walaupun serat G.655 memberikan redaman yang lebih besar dibanding serat G.652, akan tetapi serat G.655 memiliki luas daerah efektif yang lebih kecil. Oleh karena itu, penguatan Raman pada serat G.655 lebih besar dari serat G.652 .

2. Penguatan Raman terhadap Pompa

Sama halnya untuk penguatan Raman pada daya pompa yang berubah, di mana penguatan Raman pada serat G.655 lebih besar bila dibandingkan dengan serat G.652.

Redaman serat antar kedua jenis serat yang walaupun hanya berbeda sedikit apabila digunakan untuk jarak yang jauh pada akhirnya memberikan perbedaan yang cukup signifikan. Untuk jarak serat 100km, pada daya pompa 800mWatt serat G.652 lebih kecil 10dB.

(7)

Gambar 4.2 Penguatan Raman terhadap daya pompa berdasarkan persamaan (3.22)

Dengan melihat dua hal di atas, untuk serat G.655 memberikan penguatan yang lebih besar dari serat G.652. Walaupun redamannya lebih besar, akan tetapi dengan luas daerah efektif yang lebih kecil membuat penguatannya lebih besar. Lebih besar 8-10 dB berarti sinyal dapat menempuh ~20 km jarak yang lebih jauh dibandingkan dengan serat G.652.

4.2.1 Penguatan Raman Dengan Pemompaan Ke Arah Depan

Gambar 4.3 Daya Sinyal untuk arah pemompaan ke depan pada G.652 dan G.655 berdasarkan persamaan (3.14)

Besar daya sinyal untuk serat G.652 dan serat G.655 untuk arah pemompaan ke depan terlihat berbeda pada jarak < 50 km. Serat G.655 mengalami amplifikasi yang lebih besar pada jarak < 40 km. Amplifikasi yang besar ini karena serat G.655 memiliki luas daerah

(8)

BAB IV

efektif yang lebih kecil. Akan tetapi semakin jauh jarak yang ditempuh maka redaman serat menjadi sangat dominan. Daya pompa yang memberikan sebagian dayanya ke sinyal juga akan semakin kecil, ditambah lagi dengan redaman yang diberikan serat terhadap panjang gelombang pompa. Serat G.652 tidak memberikan penguatan yang besar, akan tetapi karena redaman serat yang lebih kecil maka untuk jarak yang jauh penurunan daya sinyalnya tidak besar bila dibandingkan dengan serat G.655. Bahkan apabila jarak yang ditempuh > 100km, besar daya sinyal untuk serat G.652 lebih dari G.655.

4.2.2 Penguatan Raman Dengan Pemompaan ke Arah Belakang

Gambar 4.4 Perbandingan Daya Sinyal untuk arah pemompaan ke belakang dengan membandingkan serat G.652 & G.655 berdasarkan persamaan (3.19)

Gambar (4.4) menunjukkan untuk pompa ke arah belakang. Besar daya sinyal serat G.652 lebih besar bila dibandingkan dengan serat G.655 sampai jarak 80 km. Untuk jarak yang dekat dengan sumber pompa serat G.655 mendapatkan penguatan yang lebih besar, sehingga redamannya yang lebih besar dapat dikompensasi.

Besar daya sinyal pada titik pompa berada menunjukkan bahwa G.652 lebih kecil dari serat G.655. Walaupun redamannya lebih kecil, akan tetapi karena luas daerah efektif yang lebih besar, menjadikan serat ini mengalami penguatan daya yang tidak ekstrem.

Dapat dikatakan pula bahwa penguatan Raman yang terjadi pada sepanjang serat tidak jauh berbeda dengan redaman serat itu sendiri. Perbandingan besar daya G.652 antara yang diberi penguat dengan yang tidak diberi penguat ialah 9 dB yaitu pada jarak 70 km.

(9)

Pada serat G.655 besar perbedaannya lebih besar yaitu 12.5 dB. Hal ini akibat redaman serat yang lebih besar.

4.3 Penguatan Raman Pada Panjang Gelombang 1550nm-1560nm

Salah satu kelebihan penguat Raman ialah lebar pita penguatannya yang lebar dan hampir sama untuk daerah puncaknya. Hal tersebut ditunjukkan pada gambar (2.9).

Implikasi dari hal tersebut membuat semakin banyak panjang gelombang yang dapat digunakan. Lebar pita penguatan yang mencapai 90 nm telah dibuktikan dengan menggunakan pompa lebih banyak (multiple pump)^[7]. Pada tugas akhir ini digunakan hanya satu panjang gelombang pompa yaitu 1450nm. Pemilihan panjang gelombang yang tepat akan mempengaruhi besar penguatan yang diberikan.

Tabel 4.2 Koefisien Raman dan redaman serat untuk masing-masing Panjang Gelombang

)(nm)

Koefisien Raman (gR)(cm/W )^[10]

Redaman ( ) (dB/km)^[3]

1550 0.6666 x 10^-11 0,187

1552 0.6469 x 10^-11 0.186

1554 0.6405 x 10^-11 0.186

1556 0.6341 x 10^-11 0.186

1558 0.6341 x 10^-11 0.186

1560 0.6405 x 10^-11 0.185

4.3.1 Daya Sinyal Dengan Pemompaan Ke arah Depan Pada 1550nm-1560nm Pada perhitungan yang dilakukan untuk panjang gelombang 1550nm-1560nm dengan spasi 2 nm daya sinyal Raman memberikan penguatan yang hampir sama, karena pada daerah puncak hampir sama besar koefisiennya. Perbedaan hanya karena tiap panjang gelombang memberikan beda panjang gelombang ( ) yang berbeda terhadap panjang gelombang pompa (tabel 4.2) Perbedaan besar daya antar panjang gelombang paling besar 1 dB, yaitu antara 1550nm dengan 1558nm.

(10)

BAB IV

Gambar 4.5 Daya sinyal untuk panjang gelombang 1550nm-1560nm dengan arah pemompaan ke depan berdasarkan persamaan (3.14)

4.3.2 Daya Sinyal Dengan Pemompaan Ke Arah Belakang pada 1550nm-1560nm

Gambar 4.6 Daya sinyal untuk panjang gelombang 1550nm-1560nm dengan arah pemompaan ke belakang berdasarkan persamaan (3.19)

Hasil yang sama dihasilkan untuk pemompaan ke arah belakang sebagaimana diperlihatkan pada gambar (4.6). Besar daya untuk masing-masing panjang gelombang tidak berbeda jauh. Setiap panjang gelombang mendapatkan penguatan daya yang hampir sama. Untuk perbedaan daya antar panjang gelombang yang terbesar terjadi antara 1550nm dengan 1558nm. Dengan besar penguatan daya yang hampir sama untuk semua panjang gelombang, dapat mengurangi efek non-linear yaitu XPM (Cross-Phase Modulation).

(11)

Berdasarkan kedua gambar grafik diatas ada beberapa hal yang dapat dianalisis.

Pertama, pemompaan ke arah depan akan sangat cocok sekali digunakan sebagai booster.

Karena akan menguatkan daya sinyal yang dikirimkan. Daya sinyal yang dikuatkan berada pada jarak yang dekat dengan pompa, yaitu pada 40km pertama. Selain itu besar daya sinyalnya akan tetap terpelihara untuk jarak yang jauh.

Kedua, pemompaan ke arah belakang akan sangat cocok sekali digunakan sebagai pre-amplifier. Daya sinyal yang melemah akan dikuatkan sebelum diterima oleh detektor optik. Dengan menggunakan penguat Raman dengan pompa ke arah belakang, maka sensitifitas penerima optik dapat dinaikkan. Hal ini karena daya optik pada bagian yang akan mendekati titik pompa akan menguat.

Arah pemompaan yang digunakan,dapat juga dimanfaatkan untuk menurunkan daya masukan dari pengirim. Hal ini dapat mengurangi terjadinya efek non-linear yang lain.

Hal ini akan ditunjukkan dibawah ini.

4.4 Penguat Raman Untuk Menurunkan Daya Sinyal Masukan

Daya input yang dikirimkan pada serat berpengaruh pada jarak yang dapat ditempuh sinyal. Akan tetapi, apabila daya yang dikirimkan terlalu besar dapat menyebabkan penurunan performansi akibat efek non-linear yang terjadi. Dengan tetap mempertahankan nilai redaman yang sama pada titik keluaran dan menggunakan penguat Raman sebagai booster, dapat menurunkan daya sinyal input yang dikirimkan. Hal tersebut ditunjukkan pada persamaan dibawah ini^[4],[13]

( ) (0).exp ln( ).1

pZ

s s s depan

eff p

K e

P Z P Z G

L α α

α

 − − 

= − + 

  (4.1) untuk pompa ke arah depan.

( )

( ) (0).exp ln( ).

p L Z pZ

s s s belakang

eff p

K e e

P Z P Z G

L

α α

− − −

 − 

= − + 

  (4.2)

untuk pompa ke arah belakang.

( )

( ) (0).exp .{ln( ).1 ln( ). }

pZ pL Z pZ

s s s depan belakang

eff p p

K e e e

P Z P Z G G

L

α α α

− − − −

 − − 

= − + + 

  (4.3)

untuk pompa dua arah.

(12)

BAB IV

Gambar 4.7 Penguat Raman untuk menurunkan daya sinyal masukan

Dengan penguatan 10 dB, daya input sinyal yang dikirimkan dapat diturunkan 0.1 daya input semula. Penurunan daya input yang lebih signifikan terjadi apabila digunakan pemompaan kedua arah, depan dan belakang. Daya inputnya bisa 0.01 lebih kecil dibandingkan dengan semula. Dengan semakin kecilnya daya input serat, maka rugi-rugi yang terjadi akibat proses non-linearitas dapat ditekan. Semakin banyak kanal yang dilewatkan, maka total daya input akan besar.

Untuk mengurangi efek nonlinearitas, seperti SRS, SBS, FWM, SPM, dan XPM, maka penggunaan penguat Raman sangat ideal. Dengan membuat daya keluaran serat tetap konstan, penggunaan penguat Raman dapat menurunkan daya input. Ini berarti dapat mengurangi efek non-linieritas yang terjadi dan meningkatkan OSNR sistem.

Pada gambar diatas penguat Raman dibatasi penguatannya 20 dB agar noise akibat DRS yang terjadi pada penguat Raman sendiri dapat tidak diperhitungkan. Apabila penguatannya lebih besar dari 20 dB pada akhirnya akan menurunkan performansi akibat DRS.

4.5 Noise Penguat Raman Untuk G.652 Dan G.655

Pada bab III telah dipaparkan rugi-rugi yang terjadi pada penguat Raman. Ada dua rugi-rugi yang utama pada penguat Raman, yaitu ASE (Amplified Spontaneous Emission) dan DRS (Double Rayleigh Scattering). Dan, pada bab IV ini akan dianalisis rugi-rugi (noise) ini pada serat G.652 dan G.655.

(13)

4.5.1 Noise ASE

Gambar 4.8 Daya Noise ASE untuk G.652 dan G.655 berdasarkan persamaan (3.26),(3.27)

Noise ASE yang terjadi pada serat G.652 dan G.655 untuk pemompaan ke arah belakang memiliki besar yang sama. Hal ini karena hanya redaman yang berpengaruh terhadap daya noise yang terjadi. Pada pemompaan ke arah depan noise pada G.655 lebih kecil 8 dB dibandingkan G.652. Redaman yang berbeda itulah yang membedakan kedua serat ini. Redaman pada serat G.652 lebih besar dari G.655.

Kondisi akan berbeda apabila tidak dilihat dari nilai penguatannya yang sama, akan tetapi dari besar daya pompa yang dikirimkan. Pada hal ini serat G.652 memberikan daya noise yang lebih kecil dari G.655. Untuk pemompaan ke arah depan dengan daya <

350mWatt, daya noise serat G.655 lebih kecil dari G.652. Akan tetapi, dengan semakin besar daya pompa yang digunakan (>350mWatt) serat G.655 memberikan daya noise yang semakin besar pula.

Pada pompa ke arah belakang, serat G.652 lebih kecil daya noisenya. Untuk semua besar daya pompa serat G.655 tetap memberikan daya noise yang lebih besar. Pada perhitungan yang dilakukan, semakin besar daya pompa yang diberikan semakin besar pula daya noise yang dihasilkan. Untuk perbandingan, semakin besar daya pompa maka semakin besar pula perbedaan daya noise antar kedua jenis serat tersebut.

(14)

BAB IV

Gambar 4.9 Noise ASE untuk G.652 dan G.655 dengan pompa yang berbeda-beda berdasarkan persamaan (3.26),(3.27)

4.5.2 DRS (Double Rayleigh Scattering)

Gambar 4.10 DRS pada serat G.652

Gambar 4.11 DRS pada serat G.655

(15)

Hamburan Rayleigh yang terjadi pada penguat Raman terdistribusi menjadi suatu hal yang membatasi penguatan yang dapat diberikan pada serat. Penguatan maksimal yang diijinkan ialah 20dB. Hal ini agar penalti dayanya tetap dibawah 1dB. Gambar (4.10) dan (4.11) menunjukkan MPI untuk G.652 dan G.655. Perbedaan untuk keduanya tidak berarti, karena hanya tergantung pada redamannya saja.

4.6 Performansi Penguat Raman pada Sistem WDM

OSNR adalah faktor penting dalam menganalisis performansi suatu sistem, dengan memperbandingkan antara daya sinyal dan daya noise ASE yang terjadi. Bentuk persamaan OSNR yang akan digunakan pada analisis dibawah ini tercantum di lampiran.

1. OSNR terhadap panjang gelombang 1550nm-1560nm

Besarnya penguatan dibatasi hanya sampai 20 dB untuk menghindari penalti daya akibat DRS yang terjadi pada penguat Raman.

Gambar 4.12 OSNR Penguat Raman pada serat optik (Z=250 km)

Pada jarak 250 km OSNR bergantung pada penguatan Raman yang diberikan.

Semakin besar penguatan Raman maka OSNRnya juga semakin besar. Penambahan 10 dB pada penguatan akan memberikan perbaikan 2 dB pada OSNR untuk jarak 250 km.

Bahkan pada jarak ini daya sinyal masih besar dan masih mampu menempuh jarak . Perbedaan panjang gelombang yang dikirimkan tidak terlalu besar, bahkan dapat diasumsikan sama. Dengan perbedaan spasi 2nm membuat perbedaan OSNR yang sangat kecil. Hal ini tentunya membuktikan bahwa pita penguatan Raman lebar.

(16)

BAB IV

2. OSNR pada serat G.652 dan serat G.655

Gambar 4.13 Teoritikal OSNR Penguat Raman pada serat optik (Z=250 km)

Perbedaan OSNR untuk kedua jenis serat sangatlah jauh. Untuk jarak yang jauh serat dengan redaman yang besar akan mengalami degradasi sinyal yang lebih besar.

Walaupun perbedaan redaman antara G.652 dan G.655 hanya 0.045 dB/km pada panjang gelombang yang sama, akan tetapi akumulasinya akan sangat besar apabila jarak yang ditempuh juga semakin jauh. Dari gambar (4.13) diatas terlihat bahwa serat G.652 memberikan nilai OSNR yang lebih baik. Untuk penguatan Raman sebesar 15 dB, perbedaan OSNR antara kedua jenis serat mencapai 10 dB.

(17)

DAFTAR PUSTAKA

[1] Agrawal, Govind P.1989. NonLinear Fiber Optics.Boston:Academic Press

[2] Agrawal, Govind P.1992.Optical Communication Systems.Canada : John Wiley and Sons

[3] Anggraini,Yeni.2005.Evaluasi Perbedaan Karakteristik Kabel Serat Optik Singlemode G.652 Series dan Singlemode G.655 Series. Proyek Akhir pada STT TELKOM Bandung: tidak diterbitkan

[4] Aoki,Yasuhiro.1988. ”Properties of Fiber Raman Amplifiers and Their Applicability to Digital Optical Communication Systems”. IEEE Journal of Lightwave Technology.6(7),1225-1239

[5] Fludger, Chris R.S and Robert J.Mears.2001 ”Electrical Measurement of Multipath Interference in Distributed Raman Amplifiers”.IEEE Journal of Lightwave Tech.19(4),536-545.

[6] Hansen,P.B, L.Eskildsen, T.A. Strasser, J.Judkins, J.J DeMarco, R.Pedrazzani, D.J DiGiovanni.1998.“Rayleigh Scattering Limitations in Distributed Raman Pre- Amplifiers”. IEEE Photonic Tech.Letters, 10(1),159-161

[7] Hu,Jonathan,Brian S Marks, and Curtis R..2004.”Flat-Gain Fiber Raman Amplifier Using Equally Spaced Pumps”.IEEE Journal of Lightwave Tech.22(6),1519-1522 [8] Islam,M.N.2002.”Raman Amplifiers for Telecommunications”.IEEE Journal of

Lightwave Tech.8(3),548-559

[9] Kang,Yuhong,2002.Calculation and Measurements of Raman Gain Coefficients of Different Fiber Types. Thesis at Virginia Polytechnic USA:unpublished

[10] Keiser, Gerd.1991.Optical Fiber Communications 2^nd.Singapore:McGraw Hill,Inc.

[11] Lewis,S.A.E, S.V Chernikov, J.R Taylor,2000.“Characterization of Double Rayleigh Scatter Noise in Raman Amplifiers”, IEEE Photonic Tech. Letters, 12(5),528-530

[12] Malin Premaratne, Analytical Characterization of Optical Power and Noise Figure of forward pumped Raman Amplifiers, Optic ExPress, Vol. 12, No.18, 2004

[13] Mochizuki,Kiyofumi.1985.”Optical Fiber Transmision Systems Using Stimulated Raman Scattering : Theory”. IEEE Journal of Lightwave Technology.6(3),688-694

(18)

DAFTAR PUSTAKA

[14] Powers, John. 1999. An Introduction to Fiber Optic Systems 2^nd ed. Singapore : McGraw Hill International Editions

[15] Takachio,Noburo and Hiro Suzuki.2001.”Application of Raman-Distributed Amplification to WDM Transmission Systems Using 1.55-µm Dispersion Shifted Fiber.IEEE Journal of Lightwave Tech.1

[16] Web ProForum Tutorial. Raman Amplification Design in WDM Systems.International Engineering Consurtium.Tersedia:http://www.iec.org