pengukuran kabel serat optik dengan otdr beserta power kalkulasi

Makalah Seminar Kerja Praktek
PENGUKURAN KABEL SERAT OPTIK DENGAN OTDR
BESERTA POWER KALKULASI REDAMANNYA UNTUK
WILAYAH PEKALONGAN
M. Fajri Fitrianto[1], Darjat ST, MT.[2]
¹Mahasiswa dan ²Dosen Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Diponegoro
Jalan Prof. Sudarto, S.H., Tembalang, Semarang Kode Pos 50275 Tel (024) 7460053, 7460055 Fax
(024) 7460055 [email protected]
Abstrak - Serat optik berperan sebagai pemandu gelombang cahaya serat optik yang terbuat
dari bahan gelas atau silika dengan ukuran yang sangat kecil dan ringan (dalam satuan mikro meter)
yang dapat menghantarkan sinyal informasi dalam jumlah yang besar dan dengan rugi-rugi yang relatif
rendah. Struktur kabel serat optik terdiri dari coating, cladding dan core. Core atau inti inilah yang
berfungsi untuk menentukan arah rambat cahaya pada kabel serat optik. Sedangakan coating dan
cladding berguna untuk melindungi core yang bersifat mudah hancur dan patah. Walau dengan berbagai
keunggulan yang terdapat padanya bukan berarti Sistem Komunikasi Serat Optik (SKSO) tidak memiliki
permasalahan. Permasalahan utama dan yang paling sering terjadi dalam serat optik adalah hilangnya
energi cahaya di dalam serat optik. Pada dasarnya hilangnya energi cahaya didalam serat optik
disebabkan oleh dua hal : bahan inti serat optik (core) yang kotor dan cahaya dibelokan kearah yang
salah. Salah satu penyebab berbeloknya arah cahaya kearah yang salah adalah akibat penyambungan
kabel serat optik yang kurang baik.
Keunggulan serat optik dalam mentransmisikan data dalam kapasitas yang besar tidak terlepas
dari beberapa kendala yang dapat mengakibatkan terganggunya proses transmisi. Transmisi dengan
menggunakan kabel optik mengalami banyak redaman. Diantara redaman-redaman yang ada, pada
sambungan pula terdapat redaman yang diakibatkan oleh adanya penyambungan itu sendiri. Dengan
demikian, diperlukan suatu teknik yang dapat memperkecil redaman penyambungan itu agar kualitas
transmisi tetap terjaga, untuk itulah penyambungan secara fusi (Fusion Splicing) digunakan dengan alat
bantu yang dinamakan fusion splicer dan teknik penyambungan yang benar sehingga diharapkan
redaman pada sambungan sekecil mungkin.
Kata kunci : Core, Fusion Slicing, Fusion Splicer, Rugi-rugi penyambungan.
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Seiring perkembangan teknologi
pada bidang telekomunikasi saat ini
banyak
perusahaan
di
bidang
telekomunikasi
yang
mulai
menggunakan teknologi serat optik guna
memberikan layanan yang terbaik,
mudah dan cepat untuk masyarakat
selain untuk persaingan yang kian ketat.
Dengan teknologi serat optik maka
bentuk layanan kepada masyarakat yang
bervariasi mulai dari komunikasi suara,
data, bahkan sampai konferensi video
secara real time akan semakin baik lagi.
Dalam prosedur transmisi sinyal
informasi ada dua aspek mendasar yang
harus dipenuhi, yaitu ketepatan waktu
penerimaan (time transperacy) dan
penerimaan informasi dengan benar
(information transparency), dan dengan
menggunakan Sistem Komunikasi Serat
Optik (SKSO) syarat mendasar dari
transmisi dapat terpenuhi. Karakteristik
dari media transmisi serat optik tersebut
adalah
mempunyai
lebar
bidang
frekuensi (bandwith) yang besar,
redaman rendah, ukuran lebih kecil dan
lebih ringan, biaya murah, tahan terhadap
noise dan minim terhadap percakapan
silang (cross talk).
Namun
dengan
berbagai
keunggulan itu bukan berarti Sistem
Komunikasi Serat Optik (SKSO) yang
ada saat ini sudahlah sempurna dan tidak
memiliki permasalahan. Permasalahan
utama dan yang sering terjadi dalam
serat optik adalah hilang nya energi
cahaya di dalam serat optik. Pada
dasarnya hilangnya cahaya di dalam serat
optik disebabkan dua hal : bahan inti
serat optik yang kotor dan cahaya
dibelokan kearah yang salah. Salah satu
penyebab pembelokan cahaya kearah
yang salah adalah teknik penyambungan
yang kurang baik.
Untuk melakukan penyambungan
serat optik digunakan alat yaitu Optical
Fiber Fusion Splicer Type-39. Alat ini
yang akan menghubungkan antara core
yang satu dengan core lainnya, serta
menghubungkan juga cladding yang satu
dengan cladding lainnya.
1.2 Tujuan
1. Mempelajari
secara
langsung
peralatan yang berhubungan denagn
SKSO (Sistem Komunikasi Serat
Optik)
2. Mengetahui teknik penyambungan
kabel
serat
optik
dengan
menggunakan
metode
penyambungan fusi.
1.3 Batasan Masalah
1. Membahas mengenai struktur serat
optik secara umum.
2. cara penyambungan serat optik
menggunakan metode fusi.
II. DASAR TEORI
2.1 Kabel Serat Optik
Serat optik adalah salah satu jenis
saluran transmisi yang terbuat dari
kaca yang sangat halus dan lebih
kecil dari sehelai rambut, dan dapat
digunakan untuk mentransmisikan
sinyal cahaya dari suatu tempat ke
tempat lain. Sumber cahaya yang
digunakan biasanya adalah laser atau
LED.
Bagian-bagian dari kabel optik
meliputi core, cladding, dan buffer.
Core adalah kaca tipis yang
merupakan bagian inti dari fiber
optik dimana pengiriman sinar
dilakukan. Cladding merupakan
materi yang mengelilingi inti yang
berfungsi memantulkan sinar kembali
ke dalam inti (core). Cladding
mempunyai indek bias lebih rendah
dari
pada
core
yang
akan
memantulkan kembali cahaya yang
mengarah keluar dari core kembali
kedalam core lagi. Sedangkan buffer
berfungsi melindungi fiber dari
kerusakan.
Gambar 2.1 Bagian-Bagian Kabel Optik
2.2 Jenis-Jenis Kabel Optik
Menurut cara perambatan cahaya di
dalam core, ada dua jenis fiber optik
yang umumnya digunakan, yaitu Single
mode dan Multi Mode.
a. Single mode fiber optik
Dilihat
dari
faktor
sistem
transmisinya, Single mode adalah sebuah
sistem transmisi data berwujud cahaya
yang didalamnya hanya terdapat satu
buah indeks sinar tanpa terpantul yang
merambat di sepanjang media tersebut.
Gambar 2.2 Kabel Optik Single Mode
Single mode dapat membawa data
dengan lebih cepat dan 50 kali lebih jauh
dibandingkan dengan multi mode. Tetapi
harga yang harus dikeluarkan untuk
penggunaannya juga lebih besar. Core
yang digunakan lebih kecil dari Multi
mode.
yang besar digunakan untuk menaikkan
effisiensi coupling pada sumber cahaya
yang tidak koheren seperti LED.
b. Multi mode fiber optik
2. Multimode Graded Index
Sinar yang berada di dalamnya lebih
dari satu buah. Cahaya yang dibawanya
tersebut akan mengalami pemantulan
berkali-kali hingga sampai di tujuan
akhirnya.
Gambar 2.3 Kabel Optik Multimode
Sinyal cahaya dalam teknologi Multi
mode fiber optik dapat dihasilkan hingga
100 mode cahaya. Dilihat dari faktor
strukturalnya, teknologi Multi mode ini
merupakan teknologi fiber optik yang
menggunakan ukuran core yang cukup
besar dibandingkan dengan single mode.
Ukuran core kabel Multi mode secara
umum adalah berkisar antara 50 sampai
dengan 125 mikrometer.
Keuntungan lainnya, teknologi ini
memungkinkan
pengguna
untuk
menggunakan LED sebagai sumber
cahayanya, sedangkan Single mode harus
menggunakan laser sebagai sumber
cahayanya. Teknologi ini cukup berbeda
jauh dari segi harga dibandingkan
dengan single mode.
Sedangkan menurut distribusi indeks
bias core, kabel optik dibedakan atas
Step Index dan Graded Index.
1. Multimode Step Index Fiber
Sama halnya dengan Single mode
fiber, pada serat optik ini terjadi
perubahan index bias dengan segera (step
index)
pada
batas
antara core dan cladding. Diameter core
Multimode Graded Index dibuat
dengan
menggunakan
bahan
multi component glass atau dapat juga
dengan silica
glass baik
untuk core maupun claddingnya. Pada
serat optik tipe ini, indeks bias berubah
secara perlahan-lahan (Graded Index
multimode). Indeks bias inti berubah
mengecil perlahan mulai dari pusat
core sampai
batas
antara core dengan cladding.
Makin mengecilnya indeks bias ini
menyebabkan kecepatan rambat cahaya
akan semakin tinggi dan akan berakibat
dispersi waktu antara berbagai mode
cahaya yang merambat akan berkurang
dan pada akhirnya semua mode cahaya
akan tiba pada waktu yang bersamaan di
penerima
(ujung
serat
optik).
Diameter core jenis kabel serat optik ini
lebih kecil dibandingkan dengan
diameter core jenis
kabel
serat
optik Multimode Step Index, yaitu 30 –
60 µm untuk core dan 100 – 150 µm
untuk cladding-nya.
2.3 Redaman Pada Serat Optik
a. Karakteristik Mekanis
1. Fibre Bending (tekukan serat)
2. Cable Bending (tekukan Kabel)
3. Crush (tekanan berlebih)
4. Impact (Pembebanan Berlebih)
5. Cable Torsion (Torsi berlebih)
b. Kerugian Serat Optik
1. Penyerapan (Absorbtion)
2. Scattering (Hamburan)
3. Radiative losses
4. Distorsi
2.4 Keunggulan
Serat Optik
a.
dan
Kekurangan
Keunggulan
1. Mempunyai lebar pita frekuensi
(bandwidh) yang lebar
2. Redaman
sangat
rendah
dibandingkan dengan kabel
tembaga
3. Kebal
terhadap
gangguan
gelombang elektromagnetik.
4. Dapat menyalurkan informasi
digital dengan kecepatan tinggi
5. Ukuran dan berat serat optik
kecil dan juga ringan
6. Tidak mengalirkan arus listrik
7. Keamanan atau kerahasiaan
informasi terjaga dengan baik
8. Crosstalk rendah.
9. Tahan terhadap temperatur
tinggi
10. Tahan terhadap oksidasi.
b. Kekurangan
1. Konstruksi serat optik lemah dan
rentan.
2.
Karakteristik transmisi dapat
berubah bila terjadi tekanan
dari luar yang berlebihan.
3. Tidak dapat dialiri arus listrik
secara langsung, sehingga tidak
dapat memberikan catuan pada
pemasangan repeater.
4. Instalasi nya lebih kompleks
III. TEKNIK
PENYAMBUNGAN
SERAT
OPTIK
DENGAN
METODE PENYAMBUNGAN
FUSI (FUSION SPLICING)
3.1 Teknik Penyambungan Serat
Optik
Dengan
Metode
Penyambungan Fusi (Fusion
splicing)
Teknik Penyambungan Serat Optik
Dengan Metode Penyambungan Fusi
(Fusion splicing) adalah penyambungan
serat optik yang dilakukan dengan cara
melakuakan pemanasan pada ujung
sambungan
dan
menggunakan
lelehannya sebagai perekatnya sehingga
terbentuk suatu sambungan kontinyu.
Teknik Penyambungan Serat Optik
Dengan Metode Penyambungan Fusi
(Fusion splicing) merupakan suatu
teknik penyambungan serat optik untuk
menyambing dua fiber secara permanen
dan rugi-rugi penyambungan yang
didapat pun kecil karena penyambungan
menggunakan suatu alat yang bernama
fusion splicer.
3.2 Hal
–
Hal
yang
Perlu
Diperhatikan
Dalam
Proses
Penyambungan
1. Pastikan Tangan dan Peralatan
bersih
2. Meletakan tangan di belakang cutter
3. Jangan menginjak tube
4. Simpan cairan alkohol pada jarak
aman
5. jangan menggulung core terlalu
kecil
6. ikuti prosedur yang telah tersedia
dalam buku petunjuk (Manual Book)
3.3 Alat dan Bahan yang Digunakan
1. Optical Fiber Fusion Splicer Type
39
2. Alat ukur Optical Time Domain
Reflectometer (OTDR) Anritsu
MT9083
3. Sumber Listrik
4. Perangkat pemotong
5. Material yang digunakan untuk
penyambungan kabel serat optik
3.4 Prosedur Penyambungan Kabel
3.4.1 Persiapan kabel
1. Pengelupasan kabel
Terlebih
dahulu
melakukan
pengukuran panjang kabel yang
akan dikupas.
Gambar 3.1 Pengukuran Kabel
Dilanjutkan dengan memisahkan
kabel penguat dari kabel optik.
Gambar 3.3 Fiber Cleaver
5.
Masukan core ke dalam fusion
splicer.
6.
Setting mode Fusion Splicer sesuai
dengan jenis kabel dan tekan tombol
hijau (start) untuk penyambungan.
masukan core yang tersambung dan
tertutup slip protection ke dalam
heater
untuk
perekatan
slip
protection.
Gambar 3.2 Pemisahan Kabel Penguat
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Dilanjutkan dengan pengelupasan
Kulit Kabel dengan rotary pip.
Bersihkan alumunium tape atau
lapisan alumunium
Urai susunan kabel agar lebih
mudah dalam proses pengupasan
dan bersihkan tube dari Gel
Potong central stregh member.
Buka
lapisan
tube
dengan
menggunakan
alat
pengupas
lupsheat cutter.
Ikat central stregh member pada
clamp yang ada di dalam join
closure.
Pasang kabel serat optik pada join
closure yang sebelumnya telah
dilapisi oleh plastik elastis pada
pangkal nya.
Lakukan proses yang sama untuk
kabel/tube lainya.
3.4.2 Proses Penyambungan Serat
1. Lindungi core yang telah dikupas
dengan slip protection
2. Kupas
coating
dengan
menggunakan tang pengupas (fiber
stripper)
3. bersihkan core dengan tisue tanpa
parfum yang sudah dibasahi dengan
alkohol
4. Masukan ke dalam pemotong core
(fiber cleaver)
Gambar 3.4 Fusion Splicer
7.
3.4.3 Penutupan Joint Closure
1. Penempatan serat optik setelah
disambung pada kaset / tape harus
memperhatikan mikro binding.
Gambar 3.5 Peletakan serat pada tape
2.
3.
4.
5.
6.
Tempatkan splice protection pada
penjepit yang tersedia pada sisi
pinggir kaset.
Letakan berurutan satu per satu.
Penutupan tape yang rapat.
Pasang ring penutup
Pasang pada Joint Closure dan tutup
rapat.
IV. PENUTUP
4.1 Kesimpulan
1. Struktur serat optik terdiri dari 3
bagian
yaitu
inti
(core),
selubung(cladding)
dan
jaket(coating).
2. Komunikasi serat optik lebih banyak
menguntungkan daripada komunikasi
3.
4.
5.
6.
7.
dengan menggunakan gelombang
radio
atau
satelit
karena
menggunakan serat optik tidak ada
suatu informasi yang mengalami
penundaan, isyarat tidak terpengaruh
oleh derau elektris maupun medan
magnetis, isyarat dalam kabel serat
optik terjamin keamanannya, dan
cepat dalam memberikan sinyal
informasi.
Metode penyambungan serat optik
menggunakan
fusion
splicer
merupakan metode yang paling
efektif,
karena
metode
ini
menghasilkan redaman yang paling
kecil bahkan bisa sampai 0 dB.
Peralatan utama dalam fusion
splicing adalah rotary pip berfungsi
mengupas
kulit
terluar kabel
(Polyethelne),
Lupsheat
Cutter
berfungsi mengupas kulit tube, Fiber
Stripper untuk mengupas coating,
Fiber Cleaver untuk memotong serat
optik, dan Fusion Splicer untuk
melebur/menyambung serat optik.
Dalam melakukan peleburan, jarak
kedua ujung serat otik tidak boleh
saling bersentuhan tetapi hanya
berdekatan satu sama lain dengan
rentang jarak 0,2 mm – 0.5 mm serta
panjang core tertentu 8 mm – 13 mm.
Prinsip kerja Fusion Splicer adalah
menggunakan kontrol komputer
dalam melakuakn penyambungan dan
sekaligus memberikan perkiraan
analisa hasilnya (besar loos estimasi).
Untuk
mendapatkan
kualitas
penyambungan yang bagus harus
menggunakan kabel yang sesuai
spesifikasi, alat sambung (Splicer)
yang baik, lingkungan Core yang
bersih
dan
Jointer
yang
berpengalaman..
4.2 Saran
1. Dalam
penyambungan
harus
diperhatikan keadaan sekitar, agar
tidak
mengganggu
proses
penyambungan.
2. Dalam menggunakan fusion splicer
mode splicing harus sesuai dengan
fiber yang digunakan
3. Perlu adanya pengukuran lebih lanjut
dengan OTDR dan Power Meter
untuk memastikan bahwa link masih
bisa digunakan atau tidak.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Anonim. 2000. Kabel Serat Optik :
Standard Operation Procedure dan
Standard Maintenence Procedure
Edisi Pertama. PT. Telekomunikasi
Indonesia. Bandung
[2] Anonim. Penyambungan Kabel
Serat
Optik.
DIVLAT
PT.
Telekomunikassi
Indonesia.
Bandung
[3] Anonim. 2004. Modul Pelatihan :
Dasar
Alat
Ukur
dan
Penyambungan.
PT.
Telekomunikasi
Indonesia.
Surakarta
[4] Anonim. 2007. Modul Jaringan
Akses dan Jaringan Transport.
Jurusan Teknik Elektro STT
Telkom.
[5] Anonim. 2007. Modul Penerapan
Sistem Transmisi Serat Optik
(SKSO). Jurusan Teknik Elektro
STT Telkom.
[6] Eliot, B dan Crispand, J.2008. Serat
Optik : Sebuah Pengantar. Jakarta :
Erlangga
[7] Nugraha, R. –A.2006. Serat Optik.
Yogyakarta : Penerbit Andi
[8] Sarini,
Leti.
2008.
Analisa
Konfigurasi Kontingensi Sistem
Komunikas Serat Optik (SKSO)
Intercity Palembang (Studi Kasus
Transmisi Talang Kelapa-Kenten
Ujung) di PT. Telkom. Poloteknik
Negeri Sriwijaya.
[9] http://digilib.polsri.ac.id,
diakses
pada tanggal 16 September 2013
[10] http://physicsismylifeyoucanreadit.blogspot.com/2011/06/
perambatan-cahaya.html,
diakses
pada tanggal 16 September 2013
[11] http://frisilya09.wordpress.com,
diakses pada tanggal 16 September
2013
[12] http://engineeringtown.com, diakses
pada tanggal 16 September 2013
[13] http://openlearn.open.ac.uk, diakses
pada tanggal 16 September 2013
[14] http://tuolima.com, diakses pada
tanggal 16 September 2013
[15] http://scada.pln-jawa-bali.co.id,
diakses pada tanggal 7 Oktober
2013
BIODATA PENULIS
M. Fajri Fitrianto
(21060110130081)
lahir di Indramayu, 11
April
1992.
Menempuh pendidikan
dari SDN Cilandak 1,
SMP Negeri 1 Sukra,
SMA Unggulan Da’I Annur dan saat
ini melanjutkan studi S1 di Jurusan
Teknik Elektro, Fakultas Teknik,
Universitas Diponegoro Konsentrasi
Teknik Telekomunikasi.
Semarang, Oktober 2013
Mengetahui dan Mengesahkan,
Dosen Pembimbing
Darjat ST, MT.
NIP. 19720606 1999031001