Dasar Sistem Komunikasi Serat Optik, Susut Kopling, Laser dan Noise - Al-Muhibbin Indonesia

Al-Muhibbin Indonesia

Berbagi ilmu melalui catatan kuliah, catatan kerja dan Kajian Islam Ahlussunah Waljamaah.

Breaking

Kamis, 12 Juli 2012

Dasar Sistem Komunikasi Serat Optik, Susut Kopling, Laser dan Noise

Kelebihan SKSO
- Bandwidth yang lebar sehingga kapasitas pembawa informasinya sangat tinggi
- Tahan terhadap gangguan RFI (Radio frequeansi Interference) dan EMI
- Karena serat optik terbuat dari silika dimana si berfungsi sebagai Isolator sehingga tidak terpengaruh oleh medan elektromagnetik dan interferensi  atau bahkan crostalk
- SKSO dapat diparalelkan dengan saluran listrik pada Sutet 5oC Kv (PLN)
- Tahan korosi atau anti karat
- Tingkat keamanan yang tinggi tidak mudah di sadap
- dapat mencapai jarak yang jauh
- ukuran yang ringan sehingga pemakaian ruangan menjadi efisien
- tahan terhadap temperatur yang tinggi

Prinsip Kerja SKSO
- Cahaya adalah gelombang elektromagnetik yang mengalir secara transversal pada material yang transparan, bila cahaya masuk pd salah satu ujung serat optik, sebagian besar cahaya akan terkurung di dalam fiber dan akan dituntun ke ujung jauh
- pada media transparan perjalanan cahaya sebesar n=c/v  dimana n adalah indeks bias (perbandingan kecepatan cahaya  3.10*3 di ruang hampa dengan kecepatan cahaya pada media lain
- sedangkan untuk media transparan dipilih rumus snelius n1 sin i = n2 sin k
Syaratnya : 
1) n1<n2 => sin i > sin r => i' > r' (cahaya berkas mendekati normal)
2) n1> n2 => sin i < sin r' => i<r' (cahaya berkas menjauhi normal)
3) jika i>ik => maka terjadi pemantulan sempurna

Sistem 1310 vs 1550
>> Lamda 1310 >> memiliki susut daya yang besar sehingga menghasilkan distorsi yg kecil / mendekaati 0
>> Lamda 1550 >> memiliki susut daya yang kecil mengakibatkan distorsi besar

Sifat Laser
- monokromatis (satu warna) spektrum warna 400-700 nm
- memiliki koherensi 9sephasa) ruang /spatial coheren dan waktu  temporal coheren
- memiliki intensitas yang tinggi
- memiliki tingkat kecerahan yang tinggi
- merambat paralel sehingga rambatannya jauh

Aplikasi Laser
- militer > sebagai pemandu rudal
- kesehatan > operasi mata, sunat, lasik, wasir
- ekonomi > barcode
- industri > pemotong baja
- hiburan > lampu panggung
- kantor > printer

Kopler bintang meneruskan
- kopler terdiri dari 8 atau lebih serat optik yang terkoneksi sehingga terjai kopling, fungsi kopler sebagai penyearah , pembagi / distribusi dan pemisah lamda

 syarat i > ik agar cahaya dapat diteruskan

Kopler berfungsi untuk memperoleh efisiensi kopling yang tinggi satu sama lain dengan cara menggunakan mikrolens berupa bola, silinder, bujur, lintang setengah bola

Fungsi dan cara kerja Mux dan de Mux
fungsinya >> menggabungkan sinar2 dengan beberapa lemda supaya hemat serat optik dan bisa lebih jauh


Daya pisah sangat baik untuk DWDMA (Dense Wavelenght division Multiple Acces)  adalah teknik pemodulasian yang terdapat pada Mux / demux yang memiliki resolusi tinggi

Mx >> Untuk melewatkan beberapa lamda melalui satiu SO

kelebihan cara Kisi dibandingkan prisma :
>> memisahkan de Mx
>> cara prisma lebih mudah membuatnya dan cahaya apapun bisa masuk

Susut daya peda SKSO
1) Susut Kopling


- Susut pantulan >> dikarenakan permukaan SO memunculkan kembali cahaya laser

- susut numerical aperture >> untuk step indeks

- susut pembungkus >> cahaya yang berada pada pembungkus lebih banyak daripada di inti SO
- susut benda luar laser dgn SO >> terjadi karena perbedaan luas penampung

Faktor penyebab susut kopling dan cara memperkecilnya?
Solusi dengan lensa mikro lens :
> lensa bulat (bola / setengah bola)
> lensa silinder bujur
> lensa silinder lintang
> selfoc
> dengan pengasahan >> dibuat kerucut terpancung

2) Susut serat optik >> 1 susut daya pada SKSO
- Susut daya penyerapan
>> penyebabnya cacat atom/atomic defect (susunan atom yg tdk sempurna) misalkan beberapa molekul hilang sehingga diisi atom lain. Atau ketidak murnian atom atom (extrinsix absorpsi) terkontaminasi oleh atom atom lain contoh Fe, Co, Cr

- Susut daya karena Hamburan
>> penyebab tidak heterogenya kecepatan atom2/molekul2 si02 dan jika atom2 rapat sekali maka berlaku hukum pemantulan

- Susut radiasi
>> Penyebab pembengkokan serat optik (bending filter radiation) sehingga cahaya keluar dari inti, susut ini sangat besar jika R > 1cm fiber bending , karena belokan, konstruksi yang tidak rata

- susut mikrobending
>> disebabkan berubahnya kecepatan motor karena tegangan yg naik turun, sehingga pada SO diameter nya berubah akibat kecelakaan fabrikasi ataupun disebabkan beban besar statis

Fiber Kopling
>> cahaya datang kemudian dipantulkan secara sempurna
>> cahaya dipantulkan tdk sempurna karena cahaya terkena posisi pembelokan sehingga cahaya diteruskan

3) Susut sambungan SO
Terbagi menjadi 2 bagian yaitu permanen (kerena Splicing) dan sementara (karena konektor)
penyebabnya >>
- keterbatasan penjang SO pergulung
- putusnya SO kerena faktor alamiah, insiden


Noise pada SKSO
- Laser Noise >> disebabkan oleh fluktuasi acak daya keluar laser khususnya frekuensi tinggi
- Modal Noise >> disebabkan superposisi antar media, variasi acak daya optis pada SO mode jamak
- Thermal noise >> dikarenakan panas arus listrik pemicu dtektor
- Background Noise >> dikarenakan cahaya lingkungan 400 nm - 720 nm
- Aplifier Noise >> dikarenakan amplifier yg digunakan pada detektor kebanjiran arus, noise bisa diabbaikan dalam perhitungannya
- Shot Noise >> dikarenakan benturan antara e  setelah lepas dari atomnya
- Current Noise >> disebabkan arus pada detektor yg sangat kecil