ANALISA RUGI-RUGI PE SINGLE MODE
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA TUGAS AKHIR
RUGI PELENGKUNGAN PADA SERAT OPTIK MODE TERHADAP PELEMAHAN INTENSITAS
CAHAYA
Oleh :
YOVI HAMDANI 070402099
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PADA SERAT OPTIK
PELEMAHAN INTENSITAS
ANALISA RUGI-RUGI PELENGKUNGAN PADA SERAT OPTIK SINGLE MODE TERHADAP PELEMAHAN INTENSITAS
CAHAYA
Oleh :
YOVI HAMDANI 070402099
Ketua Penguji : Ir. Arman Sani , MT
Anggota Penguji : Naema Mubarakah ST, MT
Disetujui oleh:
Pembimbing
IR. M. ZULFIN, MT NIP. 19640125 1991103 1 001
Diketahui oleh:
Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU,
Ir. SURYA TARMIZI KASIM, M.Si NIP. 19540531 198601 1002
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2013
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Pelengkungan yang terjadi pada sebuah kabel serat optik sangat berpotensi menimbulkan rugi daya yang cukup serius dan lebih jauh lagi menyebabkan pecahnya serat optik. Oleh karena itu perlu dilakukan pengukuran pengaruh pelengkungan serat optik terhadap rugi daya yang dihasilkan ketika serat optik dilengkungkan.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perubahan intensitas cahaya keluaran yang melalui serat optik plastik. Tugas akhir ini hanya membahas mengenai perhitungan keluaran cahaya yang telah dipengaruhi oleh lekukan pada serat optik.
Dari analisa yang dilakukan dengan panjang kabel fiber optik 100 m, redaman sebesar 0,2 dB/km dan radius pelengkungan yang bervariasi dengan radius pelengkungan sebesar 15 cm, 10 cm, 7 cm, 5 cm dan 2,25 cm, maka diperoleh rugi-rugi pelengkungan serat optik berturut -0,366 dB, -0,312 dB, -0,689 dB, -0,914 dB, -1,658 dB.
ii
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur penulis ucapkan ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan kemampuan dan ketabahan dalam menghadapi segala cobaan, halangan, dan rintangan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada yang teristimewa yaitu ibunda, serta kakanda-kakanda tercinta yang merupakan bagian dari hidup penulis yang senantiasa mendukung dan mendoakan dari sejak penulis lahir hingga sekarang.
Tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Adapun judul Tugas Akhir ini adalah:
“ANALISA RUGI-RUGI PELENGKUNGAN PADA SERAT OPTIK SINGEL MODE TERHADAP PELEMAHAN INTENSITAS CAHAYA”
Selama penulis menjalani pendidikan di kampus hingga diselesaikannya Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan, dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Ir. Zulfin, MT selaku dosen Pembimbing Tugas Akhir, atas nasehat, bimbingan, dan motivasi dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
2. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si dan Bapak Rachmad Fauzi ST, MT selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
3. Kepada Mama dan Papa tercinta yang telah menghantarkan doa, perhatian, semangat dan segalanya sehingga penulisan Tugas Akhir ini dapat terselesaikan.
Universitas Sumatera Utara
4. Kepada seluruh keluarga penulis yang tak henti memberi dukungan untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.
5. Seluruh staf pengajar yang telah memberi bekal ilmu kepada penulis dan seluruh pegawai Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara atas segala bantuannya.
6. Indah Permata Sari Nst yang berperan banyak atas kerjasama, masukan, bantuan dan dukungan tanpa henti selama proses penulisan Tugas Akhir ini.
7. Borong, Riki, Rico, dan Ian yang selalu menjadi teman penulis selama ini.
8. Sahabat-sahabat terbaik di Elektro: Borong, Indra, Isan, Frans, Raedi, Fitri, Bayu, Ichsan, Samuel, Hirzi, Fajar, Arief, Roy, Syuib, Komeng, Febri, Rian, Ridho, Arynda, Dion dan segenap angkatan ‘07, semoga silaturahmi kita terus terjaga.
9. Keluarga Besar Ikatan Mahasiswa Teknik.
10. Teman–teman baik penulis, yang akan melebihi tebalnya Tugas Akhir jika disebutkan satu per satu.
11. Anak-anak Menteng Indah yang tak henti mengejek tentang penulis yang tak kunjung tamat sehingga penulis tetap termotivasi.
12. Semua pihak yang tidak sempat penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan baik dari segi materi maupun penyajiannya. Oleh karena itu saran dan kritik dengan tujuan menyempurnakan dan mengembangkan kajian dalam bidang ini sangat penulis harapkan.
iv
Akhir kata penulis berharap semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi pembaca sekalian terutama bagi penulis sendiri.
Medan, Juni 2013
Penulis
Yovi Hamdani NIM. 070402099
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR GAMBAR ... viii
I. PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang Masalah ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 1
1.3 Tujuan Penulisan ... 2
1.4 Batasan Masalah ... 2
1.5 Metodologi Penulisan ... 2
1.6 Sistematika Penulisan ... 3
II. SERAT OPTIK ………...………... 5
2.1 Umum ... 5
2.2 Struktur Dasar Kabel Serat Optik ... 5
2.3 Jenis-jenis Serat Optik ... 7
2.4 Cara Kerja Serat Transmisi Optik ... 9
2.4.1 Transmisi Cahaya pada Serat Optik ... 9
2.4.2 Perambatan Cahaya dalam Serat Optik ... 10
2.4.3 Indeks Bias ... 10
2.4.4 Hukum Snellius……… 11
vi
2.4.7 Sistem Relay Serat Optik ... 15
2.4.7.1 Transmitter ... 15
2.4.7.2 Konektor……….. 15
2.4.7.3 Penyambungan (Splicing)………. 18
2.4.7.4 Receiver……… 20
2.4.7.5 Konsep Kerugian dalam Serat Optik………… 21
2.4.7.6 Lebar Jalur Serat Optik………. 22
2.5 Redaman Serat Optik ... 22
2.5.1 Faktor Intrinsik ... 23
2.5.2 Faktor Ekstrinsik ... 24
2.6 Link Power Budget ... 24
2.7 Power Meter ... 26
2.8 OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) ... 28
2.8.1 Tampilan OTDR Untuk sistem Secara Umum ... 30
III. RUGI-RUGI SERAT OPTIK ... 33
3.1 Rugi-rugi karena Bahan ... 33
3.1.1 Absorption Loss ... 33
3.1.2 Rayleigh Scattering Loss ... 34
3.2 Rugi-rugi karena penggunaaan Serat Optik sebagai Media Transmisi ... 35
3.2.1 Rugi-rugi karena pelengkungan ... 35
3.2.2 Microbending Loss ... 36
3.2.3 Splicing Loss ... 36
Universitas Sumatera Utara
3.2.4 Rugi-rugi Coupling... 37
3.4 Numerical Aperture (NA) ... 38
3.5 Rugi-rugi Pembengkokan Serat Optik ... 38
IV. ANALISA DATA ... 41
4.1 Umum ... 41
4.2 Analisa ... 41
4.3 Macrobend / Pelengkungan Serat Optik ... 42
4.4 Hasil Analisa ... 47
V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 48
5.1 Kesimpulan ... 48
5.1 Saran ... 48 DAFTAR PUSTAKA
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Struktur Dasar Kabel Serat Optik ... 6
Gambar 2.2 Perambatan Gelombang pada Single-mode Fibers ... 7
Gambar 2.3 Perambatan Gelombang pada Multi-mode Fibers ... 8
Gambar 2.4 Perambatan Gelombang pada Multi-mode Graded Index Fibers ... 8
Gambar 2.5 Pemantulan Cahaya Menurut Hukum Snellius ... 11
Gambar 2.6 Pemantulan Internal Sempurna ... 14
Gambar 2.7 Cahaya dapat Merambat Melalui Serangkaian Pemantulan di dalam Serat Optik ... 14
Gambar 2.8 Alat untuk Menyamung Serat Optik yang Terputus ... 19
Gambar 2.9 Optical Receiver ... 20
Gambar 2.10 Link Power Budget ... 26
Gambar 2.11 Perbedaan Sumber Cahaya dan Power Meter ... 27
Gambar 2.12 Contoh Link Secara Umum dan Bagian-Bagiannya ... 28
Gambar 2.13 Tampilan Redaman Serat Optik pada OTDR ... 28
Gambar 2.14 Tampilan Backscatter pada OTDR ... 30
Gambar 2.15 Tampilan Non Reflective Events pada OTDR ... 30
Gambar 2.16 Tampilan Reflective Events pada OTDR ... 31
Gambar 3.1 Rugi-rugi penyerapan ... 34
Gambar 3.2 Rugi-rugi karena pelengkungan ... 35
Gambar 3.3 Rugi-rugi karena microbending ... 36
Gambar 3.4 Numerical Aperture ... 38
Gambar 4.1 Transmisi Cahaya pada Fiber Optik yang Melengkung ... 41
Universitas Sumatera Utara
Daftar Tabel
Tabel 4.1 Hasil Perhitungan Rugi-rugi Pembengkokan dengan Radius .. Lekukan
yang Berbeda……… 47
