1,bab 1 Serat Optik Revisi 112 Ukbuk.doc

BAB1 Prinsip Dasar Sistem Komunikasi Fiber optik SKSO Fiber optik sangat efektif digunakan dalam menyalurkan informasi dengan kapasitas besar. Untuk itu perlu dipelajari terlebih dahulu fiber optik sebagai media komunikasi, frekuensi kerja dan panjang gelombang yang digunakan, blok diagram, prinsip kerja dari sistem komunikasi fiber optik, jenis fiber optik dan propagasi gelombang cahaya. Tujuan dari bab ini agar mahasiswa mampu menjelaskan prinsip dasar sistem komunikasi fiber optik serta kompeten dalam hal istilah yang digunakan pada sistem komunikasi fiber optik TIK.FO02.001.01 1.1 Fiber Optik sebagai Media Komunikasi Komunikasi saat ini menginginkan informasi yang beragam, yaitu berupa voice, data, gambar dan video. Semua informasi tersebut terutama data, gambar dan video diinginkan dalam waktu singkat dapat dikirim dan diterima tanpa melihat batasan wilayah. Untuk menunjang pertukaran informasi yang cepat dan berkaapasitas besar, dibutuhkan medium transmisi yang menunjang. Era ini membuat media transmisi jaringan backbone dari coaksial maupun satelite harus digantikan dengan fiber optik yang memiliki kapasitas bandwidth sangat besar Keuntungan utama komunikasi fiber optik: 1. Kapasitas transmisi yang besar; sinyal yang dibawa dengan menggunakan carrier frekuensi tinggi, sehingga banyak informasi yang dapat ditransmisikan hingga ordo GHz. Kapasitas transmisi pada komunikasi optikal tidak dibatasi oleh kanal optikal, tetapi dibatasi oleh kecepatan elektronik. Hal ini juga yang akan memotivasi adanya transmisi parallel seperti WDM. 2. Loss yang rendah dari fiber optic, perkembangan yang terbaru mencapai 0,2 dB/km pada panjang gelombang 1550 nm. 3. Imun terhadap interferensi, karena waveguide bersifat alamiah dan dapat dengan mudah terisolasi, sinyal optikal dapat dengan mudah dibatasi hanya fiber tanpa adanya interferensi ekternal. 4. Interkoneksi dengan kecepatan tinggi, dimana sinyal optikal dapat ditransmit dan diterima dengan mudah melalui free spce maupun koneksi fiber. 5. Transmisi dapat dilakukan parallel; Disisi lain, kerugian dari media fiber optik ini, antara lain 1

1. Biaya Interface : sistem fiber optik tidak dapat digunakan secra langsung. Untuk itu harus dilengkapi dengan fasilitas elektronik berstandar yang harus dilengkapi dengan interface yang harganya relatif mahal 2. Kuat tarik : fiber optik mempunyai kuat tarik lebih rendah dari pada kabel koaksial. Kondisi ini dapat diperbaiki dengan melindungi fiber dengan Kevlar Standar dan Jket protective PVC 3. Butuh daya listrik pada daerah terpencil : Seringkali dibuthkan daya listrik untuk interface pada lokasi yang jauh dan terpencil untuk perangkat generator. Daya listrik ini tidak dapat dilalukan pada fiber optik, sehingga harus ditambahkan kabel metal yng dimasukan dalam susunan kabel fiber optik, 4. Peralatan & perlengkapan yang spesifik sehingga butuh pelatihan. : fiber optik membutuhkan peralatan dan perlengkapan yang khusu, demikian juga untuk perawatan dan perbaikan, misalkan untuk alat penyambungan kabel fo sangat khusus. Dengan demikian membutuhkan orang dengan keahlian khusus dan perlu ada pelatihan untuk dapat mengoreasikan perangkat dengan benar. Spektrum frekuensi gelombang elektromagnetik dan peruntukannya dalam bidang telekomunikasi telah diatur sedemikian rupa oleh ITU-T, seperti terlihat pada gambar 1.1, sehingga pemilihan frekuensi kerja perangkat telekomunikasi harus disesuaikan dengan kebutuhan perangkat telekomunikasi itu sendiri. Legalitas penggunaan frekuensu harus melalui badan pengendali frekuensi dan regulasi setempat.

Gambar 1.1. Spektrum gelombang 2

Spektrum frekuensi cahatya dibagi kedalam tiga kelas, yaitu Infraredband dari panjang gelombang cahaya terlalu panjang untuk dilihat oleh mata manusia; visible band dari panjnag gelombang dimaa mata manusia akan merespon; ultraviolet : band dari panjang gelombang yang sangat pendek untuk dilihat oleh mata manusia. Pada frekuensi 1014 dan 1015 Hz, atau dalam ordo Tera Hz merupakan daerah frekuensi visible atau yang terlihat dan spectrum ini digunakan untuk komunikasi menggunakan media transmisi fiber optik. Dengan band frekuensi tersebut atau dengan panjang gelombang ordo μm informasi yang dapat dibawa dapat mencapai 10 Gbps. Panjang Gelombang Fiber Optik Dalam pemilihan jenis serat optic sangat ditentukan dengan panjang gelombang yang akan digunakan. Ada 3 window fiber optik dengan panjang gelombang 850 nm, 1300 nm dan 1550 nm seperti diperlihatkan gambar 1.2. Generasi pertama tahun 1975 tipe fiber pertama adalah multimode fiber dengan panjang gelombang 0.8 μm. Tipe ini attenuasi masih diatas 2 dB/km. Sehingga untuk mencapai jarak jauh dibutuhkan banyak penguat. Generasi kedua dikeluarkan pada tahun 1980 dengan panjang gelombang 1310 nm mempunyai attenuasi 0.4 dB/km. Tipe fiber yang dikeluarkan jenis single mode dan multimode dengan transmiter yang dikembangkan Laser InGaAsP atau LED . Dengan tipe fiber ini jumlah amplifier yang dibutuhkan untuk jarak jangkau yang jauh sudah mulai berkurang. Generasi ketiga pada tahun 1985 dengan window 1550 nm attenuasinya paling rendah yaitu 0.2 dB/km. Tipe fiber Single Mode Fibre (SMF), jenis transmitter yang digunakan LASER dengan bahan pembuat InGaAsP DFB pada generasi ketiga ini mulai dtemukan penguat optikal , dimana penguat ini menguatkan cahaya secara langsung tanpa mengubah terlebih dahulu kedalam sinyal elektrik, seperti penguat yang dipakai sebelumnya. 1.1.1

3

Gambar 1.2. Perkembangan Fiber optik dan perangkat opto Generasi keempat ditemukan pada tahun 1996 untuk panjang gelombang 1.55 mm, bersamaan dengan itu dikembangkan teknik multiplek berbasis panjang gelombang Wavelength division multiplexing (WDM). Dengan teknik ini dalam satu fiber tipe SMF dapat dilewatkan beberapa panjang gelombang secara bersamaan. Dari karakteristik bahan pembuat fiber optik , seperti Si02, terlihat pada panjang gelombang 1400 nm attenuasi serat membesar akibat berekasi dengan ion OH+. Diatas panjang gelombang 1600 nm attenuasi bahan juga meningkat. Meskipun demikian attenuasi dari fiber makin lama makin mengecil, demikian juga untuk panjang 1400 nm, sehingga panjang gelombang ini juga digunakan pada fiber optik, Window dari panjang gelombang fiber terus berkembang termasuk attenuasi yang dihasilkan dari fiber pada window yang dimaksud, seperti dapat dilihat pada gambar 1.3.

Gambar 1.3. Attenuasi fiber optik terhadap panjang gelombang Tabel 1.1. Panjang gelombang fiber optik 4

Kelas O E S C L U

Panjang gelombang 1260-1360 nm 1360-1460 nm 1460 – 1530 nm 1530 – 1565 nm 1530,33 – 1564,68 nm 1565-1625 nm 1626 – 1675 nm

Keterangan Original Extended Short Conventional Long Ultralong

Generasi keempat ditandai juga dengan multiplexing berdasarkan panjang gelombang wavelength division multiplexing WDM. Dalam satu kabel fiber optic dapat digunakan beberapa panjang gelombang, sehingga kapasitas kabel fuber optic dapat dioptimalkan. WDM dibagi dua, yaitu DWDM dan CWDM. DWDM (dense) digunakan untuk sistem komunikasi jarak jauh (long haul) dan system komunikasi jarak sangat jauh (ultra-long haul systems); dengan kanal channel spacings 50 GHz dan 100 GHz. Sedangkan CWDM (coarse) digunakan untuk system metro dengan channel spacing 200 GHz atau lebih (ITU G.964.2: 1530, 1550, 1570, 1590, 1610 nm) Klasifikasi panjang gelombang yang digunakan pada fiber optik dapat dilihat pada tabel 1.1 1.1.2 Aplikasi dari Fiber optik Popularitas fiber optik terus meningkat, begitu pula aplikasi dan penggunaan praktisnya. diberbagai industri dan aplikasi. : Komunikasi / Penyimpanan Data Karena fiber optik tahan terhadap gangguan elektronik, fiber optik telah membuat kemajuan signifikan dalam bidang komunikasi. Penggunaan cahaya sebagai sumber transmisi data telah meningkatkan kualitas suara dalam komunikasi suara. Fiber optik digunakan untuk mengirim dan menerima data. Militer Sistem optik menawarkan keamanan lebih dari sistem kabel tembaga. Interferensi gelombang magnetik memungkinkan kebocoran informasi pada kabel koaksial. Fiber optik tidak sensitif terhadap interferensi gelombang elektrikal, oleh karenanya fiber optik cocok untuk aplikasi militer dan komunikasi, di mana kualitas sinyal dan keamanan transmisi data sangat penting. Teknologi ini terus berkembang di militer karena kabel fiber optik lebih taktis dalam aplikasinya dan komponen pendukungntya berkualitas tinggi. Fiber optik digunakan juga untuk 5

hydrophones, seismik dan SONAR, pesawat terbang, kapal selam dan aplikasi bawah air lainnya. Kedokteran Fiber optik digunakan sebagai pemandu cahaya, alat pencitraan dan sebagai laser untuk operasi. Penggunaan kabel fiber optik yang populer lainnya adalah endoskopi, yang merupakan alat diagnostik yang memungkinkan pengguna melihat lubang-lubang kecil di tubuh. Endoskopi medis digunakan untuk prosedur eksplorasi atau meminimalkan prosedur pembedahan . Fiber optik juga digunakan dalam bronkoskopis (paru-paru) dan laparoskopis (operasi akses antara rongga perut dan panggul) . Mekanikal atau industrial Endoskopis pada industri disebut boreskopis atau fiberskopis, memungkinkan digunakan untuk mengamati area yang sulit dijangkau atau dilihat dalam keadaan normal, seperti interior mesin jet, memeriksa lasan mekanik dalam pipa dan mesin, memeriksa pesawat ulang-alik dan roket. Pemeriksaan saluran saluran pembuangan dan pipa. Networking Fiber optic digunakan untuk menghubungkan server dan pengguna di dalam suatu jarungan. Fiber optik meningkatkan kecepatan, kualitas dan akurasi transmisi data. Teknologi komputer dan Internet terus meningkat sejalan peningkatan transmisi sinyal digital melalui fiber optik. Industri / Komersial Fiber optik digunakan untuk pencitraan di area yang sulit dijangkau. Ini juga digunakan dalam kabel di mana gangguan elektromagnetik menjadi masalah. Ini sering digunakan sebagai perangkat sensorik untuk membuat suhu, tekanan dan pengukuran lainnya serta dalam pengkabelan motor dan dalam pengaturan industri. Spektroskopis Bundel fiber optik digunakan untuk mengirimkan cahaya dari spektrometer ke zat yang tidak dapat ditempatkan di dalam spektrometer itu sendiri, untuk menganalisis komposisinya. Spektrometer menganalisis zat dengan memantulkan cahaya dari dan melalui mereka. Dengan menggunakan fiber optik, spektrometer dapat digunakan untuk mempelajari objek yang terlalu besar untuk masuk ke dalam, atau gas, atau reaksi yang terjadi di pembuluh tekanan. Broadcast/CATV/Cable Television 6

Perusahaan siaran atau kabel menggunakan kabel fiber optik untuk kabel CATV, HDTV, internet, video, dan aplikasi lainnya. Penggunaan kabel fiber optik dalam industri televisi kabel dimulai pada tahun 1976 dan dengan cepat menyebar karena keunggulan kabel fiber optik dibandingkan kabel koaksial. Sistem fiber optik menjadi lebih murah dan mampu mentransmisikan sinyal yang lebih jelas lebih jauh dari sinyal sumber. Ini juga mengurangi kerugian sinyal dan menurunkan jumlah amplifier yang dibutuhkan untuk setiap pelanggan. Kabel fiber optik memungkinkan penyedia kabel untuk menawarkan layanan yang lebih baik, karena hanya membutuhkan satu saluran optik untuk setiap ± 500 rumah tangga. Pencahayaan dan pencitraan Kabel fiber optik digunakan untuk penerangan, pencitraan, dan sebagai sensor untuk mengukur dan memantau berbagai macam variabel. Kabel serta optik juga digunakan dalam penelitian, pengembangan dan pengujian di bidang medis, teknologi dan industri. Fiber optik digunakan sebagai pemandu cahaya dalam aplikasi medis dan lainnya di mana perlu adanya cahaya terang bersinar pada target tanpa jalur line-of-sight yang jelas. Di beberapa bangunan, fiber optik digunakan untuk mengarahkan sinar matahari dari atap ke bagian lain dari bangunan. Iluminasi fiber optik juga digunakan untuk aplikasi dekoratif, termasuk penanda, seni dan pohon Natal buatan. 1.2 Sistem Komunikasi Serat Optik Sistem Komunikasi Serat Optik (SKSO) secara blok diagram dapat dilihat pada gambar 1.4. Dari gambar tersebut terlihat bahwa sistem dibagi tiga bagian, yaitu transmiter, receiver dan fiber optik.Tranmsiter terdiri dari interface analog atau digital, voltage to curent converter, sumber cahaya, dan coupler dari sumber cahaya ke fiber optik. Sumber cahaya dapat dimodulasi analog maupun digital. Pada modulasi analog perlu diperhatikan bahwa impedansi input interface harus match dengan impedansi interface agar terjadi transfer daya yang maksimal. Selain itu juga harus mempertimbangkan limit amplitude sinyal input. Untuk interface digital, sinyal input dapat berupa sinyal yang sudah digital maupun sinyal analog yang telah dilewatkan pada analog to digital converter.

7

Gambar 1.4. Blok diagram Sistem Komunikasi Serat Optik Voltage To Current Converter merupakan interface elektrik yang mengubah input berupa tegangan digital menjadi arus yang dibutuhkan komponen sumber cahaya. Komponen sumber cahaya dapat berupa Light Emiting Diode (LED) maupun Injection Laser Diode (ILD). Jumlah cahaya yang diemisikan dari LED atau ILD sangat tergantung jumlah arus drive yang masuk kedalam komponen tersebut. Untuk itu pada Voltage to Current Converter dilengkapii dengan rangkaian driver. Antara Transmiter dengan Receiver dipasang medium transmisi berupa Kabel fiber optik. Fiber optik dapat terbuat dari bahan gelas maupun plastik, dimana struktur dari fiber terdiri dari core atau inti, cladding, dan jaket pelindung. Jenis fiber yang digunakan, panjang lintasan fiber, serta panjang gelombang yang akan dilewatkan sangat tergantung pada kebutuhan yang sudah diperhitungkan dalam perencanaan jaringan fiber optik. Untuk mengkopel cahaya yang diemisikan oleh sumber cahaya agar dapat masuk kedalam kabel fiber optik dibutuhkan coupler. Coupler sumber cahaya ke optik merupakan interface mekanik seperti lensa. Disisi penerima akan ada coupler fiber to light detector, yang berfungsi untuk mengkopel sejumlah cahaya dari kabel fiber optik masuk kedalam detektor cahaya. Pada bagan penerima atau receiver, cahaya yang dibawa oleh fiber optik akan diubah menjadi gelombang elektrik kembali menggunakan detector cahaya. Detektor cahaya yang digunakan dapat berupa diode Positive Intrinsic Negarive PIN (p type- intrinsic -n type) atau Diode Avalanche (APD). Detektor cahaya akan mengubah cahaya menjadi arus. Proses selanjutnya arus input ini harus diubah kedalam bentuk tegangan ouput agar dapat diolah, dengan menggunakan Curret To Voltage Converter. Ouput tegangan akan diumpankan kedalam interface. Ouput tegangan analog akan diolah oleh interface analog, demiian juga dengan output tegangan digital akan diproses oleh interface digital yang dilengapi dengan Digital to analog converter. Tegangan keluaran yang dihasilkan berupa 8

sinyal digital, selanjutny akan dikonversi menjadi sinyal analog menggunakan Digital to Analog Converter (DAC) 1.2.1

Struktur dari fiber optic

Stuktur dari fibre optik dibagi dalam tiga bagian utama dengan fungsi yang berbeda 1. Core atau inti adalah bagian terdalam yang terbuat dari kaca atau plastik transparan yang sangat tipis, fleksibel dan memiliki bentuk silinder. Fungsi dari core adalah memandu cahaya ke arah sejajar dengan porosnya. Karena merupakan pembawa utama dan pemandu gelombang cahaya, ini bisa disebut sebagai pemandu gelombang optik. Indek bias dari core n1 lebih besar dari pada indek bias cladding n2 2. Cladding adalah lapisan kedua di atas inti. Itu juga terbuat dari kaca atau plastik transparan. Tetapi dengan bahan yang berbeda, sehingga indeks bias dari cladding lebih rendah dari inti. 3. Jaket (coating) dari fiber optik yang berfungsi untuk melindungi inti dan cladding, Jaket terbuat dari plastik yang fleksibel dan tahan abrasi. Beberapa Jaket memiliki lapisan lain di bawahnya yang disebut buffer. Fungsi buffer dan jaket bersama-sama melindungi fiber optik dari kerusakan lingkungan dan fisik. Seperti telah disebutkan diatas, bahwa indek bias core lebih besar dari indek bias cladding, hal ini dibutuhkan untuk perambatan cahaya didalam fiber terutama agar cahaya merambat didalam core. Perambatan menggunakan Konsep dasar perambatan cahaya adalah pembiasan. Ketika cahaya dari medium dengan indeks refraksi tinggi menuju medium dengan indeks bias rendah, cahaya akan bergerak menjauh dari normal, sehingga akan terjadi pemantulan terus menerus sepanjang core. Struktur dari fiber optik diperlihatkan pada gambar 1.5. Diameter core maksimum 10 µm untuk tipe single mode dan 67.5 µm untuk tipe multimode. Sedangkan diameter fiber (core dan cladding) sebesar 125 µm.

Gambar 1.5 Struktur dari fiber optik 9

1.2.2

Komponen Tx-RX

Komponen Tx-Rx yang dimaksud pada bagian ini adalah komponn untuk mengubah gelombang elektrik menjadi gelombang cahaya, demikian juga sebaliknya. Sumber optik Sumber optik pada sistim transmisi fiber optik berfungsi sebagai pengubah besaran sinyal listrik/elektris menjadi sinyal cahaya (E/O converter). Tedapat dua jenis sumber optik yaitu LED dan Diode Laser. Pemilihan dari sumber cahaya yang akan digunakan bergantung pada bit rate data yang akan ditransmisikan dan pertimbangan ekonomi (harga dari sumber optik). Light Emitting Diode LED LED merupakan diode semikonduktor yang memancarkan cahaya karena mekanisme emisi spontan. Terdapat dua jenis LED yaitu Surface Emitting LED dan Edge Emitting LED, edge emitting led memiliki efisiensi coupling ke serat yang lebih tinggi. LED mengubah besaran arus menjadi besaran intensitas cahaya dan karakteristik arus/daya pancar optik memiliki fungsi yang linear. Cahaya yang dipancarkan LED bersifat tidak koheren yang akan menyebabkan dispersi chromatic sehingga LED hanya cocok untuk transmisi data dengan bit rate rendah sampai sedang. Daya keluaran optik LED adalah -33 dBm s/d -10 dBm. LED memiliki lebar spektral (spectral width) 30-50 nm pada panjang gelombang 850 nm dan 50-150 nm pada panjang gelombang 1300 nm. Diode LASER (Light Amplification by Stimulated Emmission of Radiation) Diode LASER merupakan diode semikonduktor yang memancarkan cahaya karena mekanisme pancaran/ emisi terstimulasi (stimulated emmision). Cahaya yang dipancarkan oleh diode laser bersifat koheren. Diode LASER memiliki lebar spektral yang lebih sempit (s/d 1 nm) jika dibandingkan dengan LED sehingga dispersi chromatic dapat ditekan. Diode LASER diterapkan untuk transmisi data dengan bit rate tinggi. Daya keluaran optik dari diode laser adalah -12 s/d + 3 dBm. Karakteristik arus kemudi daya optik diode laser tidak linear. Kinerja (keluaran daya optik, panjang gelombang, umur) dari diode laser sangat dipengaruhi oleh temperatur operasi Detektor Optik / Photodetector 10

Photodetector berfungsi mengubah variasi intensitas optik/ cahaya menjadi variasi arus listrik. Karena perangkat ini berada di ujung depan dari penerima optik maka photodetector harus memiliki kinerja yang tinggi. Persyaratan kinerja yang harus dipenuhi oleh photo diode meliputi : memiliki sensitivitas tinggi, memiliki lebar-bidang atau kecepatan response/ tanggapan yang cukup untuk mengakomodasi bit rate data yang diterima, hanya memberikan noise tambahan minimum dan tidak peka terhadap perubahan suhu. Pada sistim transmisi fiber optik digunakan dua jenis photodetector yaitu : Diode PIN/ FET (Positive Intrinsic Negative/ Field Effect Transistor) dan - APD (Avalanche Photo-Diode). Photodiode dioperasikan pada prategangan balik. Cahaya yang diterima akan diubah menjadi arus listrik, pada tahanan RL arus tersebut diubah menjadi besaran tegangan. Perbandingan arus yang dihasilkan photodetector terhadap daya optical yang diterima disebut Sensitivitas optik dan dinyatakan dalam satuan A/W. Sensitivitas suatu photodetector sangat bergantung pada panjang gelombang operasi dan bahan photodetector.

1.2.3

Istilah-istilah pada fiber optic Berikut ini istilah-istilah yang digunakan pada fiber optik

Acceptance test Aramid yarns Attenuasi Backbone

Bare fiber adapter Buffer coating

Cladding

Uji terima untuk menguji apakah sistem sudah sesuai dengan spesifikasi fungsional Bahan sintetik yang berfungsi sebagai pelindung pada fiber optic Pelemahan daya optik yang disebabkan oleh rugirugi pada fiber optik biasanya memakai satuan dB (desibel) Saluran atau koneksi berkecepatan tinggi yang menjadi lintasan utama dalam sebuah jaringan, didesain untuk kapasitas data yang besar dan dan komunikasi jarak jauh Konektor sementara untuk menghubungkan fiber optik yang belum dipasang konektor kea lat ukur (misalnya OTDR) Komponen yang digunakan untuk membungkus satu atau lebih fiber optik untuk menyediakan fungsi-fungsi seperti isolasi mekanik, perlindungan dari kerusakan fisik dan identifikasi serat Bagian dari struktur fiber optik yang nilai indeks 11

Core

Crimp sleeve Crimp tool Data sheet dB dBm

Enclosure e-book Fiber Inspection Microscope Fiber optik

Fiber stripper Fusion splicer Instruction manual Jacket Joint box K3

Komisioning

biasnya lebih kecil dari indeks bias core 1.Bagian dari struktur fiber optik tempat perambatan cahaya (inti) 2.Bagian dari kabel fiber optik yang menunjukkan jumlah fiber optik yang ada di dalamnya Bagian dari konektor fiber optik yang berbentuk tabung yang berfungsi untuk menjepit fiber optic Alat untuk menjepit crimp sleeve pada fiber optic Dokumen yang berisi data dan spesifikasi alat atau bahan tertentu Desibel, satuan pengukuran daya optik yang menunjukan daya relatif pada skala logaritmik Desibel mili watt, satuan daya optik relatif terhadap daya sebesar 1 mili watt pada skala logaritmik. Daya sebesar 0 dbm didefinisikan sebagai 1mW (mili watt) Pelindung sambungan fiber optic Buku elektronik Alat sejenis mikroskop yang digunakan untuk melihat permukaan fiber pada konektor fiber optic Media transmisi cahaya yang terbuat dari gelas yang digunakan sebagai sebagai saluran komunikasi. Fiber optik sering juga disebut sebagai serat optic Alat yang berfungsi untuk mengupas fiber optic Mesin yang digunakan untuk menyambung fiber optik Buku pedoman/petunjuk pengoperasian suatu peralatan Lapisan resin yang berbahan plastik sebagai pelindung kabel fiber optic Kotak yang berfungsi untuk menyimpan sambungan fiber optic Keselamatan dan kesehatan kerja (K3) merupakan instrumen yang memproteksi pekerja, perusahaan, lingkungan hidup, dan masyarakat sekitar dari bahaya akibat kecelakaan kerja Serangkaian kegiatan pemeriksaan dan pengujian fungsi suatu peralatan atau sistem untuk membuktikan bahwa peralatan atau sistem dipasang dengan benar dan karakteristiknya memenuhi spesifikasi dan secara keseluruhan 12

Konektor Last mile Log book Log sheet Manhole

Macro bending loss Mechanical splice Metro Multi mode OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) OTDR trace Power meter Polishing film Protection sleeve Pulling Report sheet Route Single mode Spare loop Splicing loss SOP (Standard

memenuhi fungsi teknisnya sehingga aman dan siap dioperasikan Alat yang berfungsi sebagai penghubung antar kabel fiber optik atau dengan alat lainnya Komponen infrastruktur jaringan yang langsung berhubungan dengan pengguna Buku catatan kegiatan yang berkaitan dengan pekerjaan Lembar kerja pencatat unjuk kerja operasi suatu peralatan Tempat penarikan, penyambungan dan pemeliharaan kabel fiber optik yang berada di halaman gedung atau trotoar jalan di bawah pengawasan dan pengelolaan para pihak Rugi yang terjadi akibat pembengkokan kabel fiber optic Komponen untuk menyambung fiber optik Jaringan yang mencakup wilayah metropolitan (kota besar) Fiber optik yang memiliki diameter core 50µm atau 62,5 µm Alat yang menggunakan prinsip pantulan atau hamburan balik cahaya yang berfungsi antara lain untuk menguji instalasi fiber optik atau untuk mengukur rugi-rugi Gambar yang berisi informasi mengenai hasil pengukuran OTDR Alat yang digunakan untuk mengukur daya sumber cahaya Bahan yang digunakan untuk memoles permukaan fiber optik supaya memenuhi syarat kerataan Plastik khusus untuk melindungi sambungan fiber optic Pekerjaan penarikan kabel fiber optik Lembar laporan hasil pekerjaan Jalur yang dilalui kabel fiber optik Fiber optik yang memiliki diameter core lebih kecil dari 10µm Gulungan kabel yang disediakan untuk antisipasi keperluan penambahan panjang Nilai rugi sambungan Pedoman yang berisi prosedur-prosedur 13

Operating Procedure)

Tool box Total loss Tray Troubleshooting Two Point Loss Wireless Zero Offsett Adjustment 1.3

operasional standar yang ada dalam suatu organisasi yang digunakan untuk memastikan bahwa semua keputusan dan tindakan serta penggunaan fasilitas-fasilitas proses yang dilakukan oleh orang-orang dalam organisasi berjalan secara efisien dan efektif, konsisten, standar dan sistematis Kotak tempat penyimpanan peralatan untuk mendukung pekerjaan Nilai rugi total Tempat untuk menyimpan dan melindungi sambungan fiber optic Pencarian sumber masalah secara sistematis sehingga masalah tersebut dapat diselesaikan Pengukuran rugi daya di antara dua titik/ lokasi Teknologi komunikasi tanpa kabel Pengaturan nilai nol sebelum melakukan pengukuran daya optis menggunakan power meter

Aplikasi Fiber Optik

Seiring dengan meningkatnya permintaan bandwidth data dan didorong oleh pertumbuhan Internet, perpindahan ke jaringan optik menjadi fokus teknologi baru. Situs web dunia telah menampung lebih dari 350 juta nama domain, 8 miliar halaman web (hanya Internet yang terlihat, terindeks, Internet tak terlihat diperkirakan mencapai 100 kali lebih besar), dan menurut perkiraan orang mengunggah lebih dari 3,5 juta halaman web baru setiap hari. Internet telah mendominasi komunikasi suara tradisional menjadi suara melalui internet (Voice over internet protocol Voip). Fiber optic membentuk satu jaringan dan merupakan infrastruktur utama (backbone) yang sangat menopang internet. Pada dasarnya Infrastruktur fiber optic dapat dibagi imenjadi 3 bagian utama yaitu : Back bone Internasional, yaitu jaringan yang menghubungkan trafik domestik ke jaringan internasional; Backbone nasional atau metro ethernet, adalah sarana infrastruktur yang menghubungkan kota-kota di satu Negara; dan Jaringan Akses atau last mile, adalah jaringan akses yang terhubung langsung ke pelanggan 1.3.1

Jaringan backbone internasional

Agar internet dapat tersambung ke jaringan global, maka digunakan fiber optik sebagai jaringan backbone internasional. Jaringan ini digelar 14

melalui lautan, yng disebut dengan Sistem Komuikasi Kabel Laut. SKKL biasanya terkoneksi dengan beberapa negara bahkan benua. Contohnya SEA-ME-WE. SEA-ME-WE3 atau South-East Asia - Middle East - Western Europe 3 (Asia Tenggara - Timur Tengah Eropa Barat) adalah jaringan fiber optik kabel laut yang menghubungan beberapa region dan negara –negara, seperti pada gambar 1.6. Panjang jaringan kabel mencapai 39.000 Gambar 1.6. Jaringan SEAMEWE 3, Route kilometres (24.000 mi). Jaringan ini (merah) dan titik mendarat ( angka hitam) menggunakan teknologi multiplexing Wavelength Division Multiplexing (WDM) untuk menaikan kapasitas transmisi dan meningkatkan kualitas dari sinyal, terutama untuk komunikasi jarak jauh. WDM menggunakan 2 pasang kabel untuk komunikasi dua arah, dimana setiap kabel mampu membawa 48 panjang gelombang yang masing-masing berkapasitas 10 Gbps (tahun 2007), Desember 2009, WDM di upgrade dari 48 menjadi 64 panjang gelombang. Januari 2015 kapasitas data ditambah menjadi teknologi 100G. South East Asia–Middle East–Western Europe 4(SEA-ME-WE 4) merupakan pelengkap dari SEA-ME-WE3, dimana kabel laut menghubungkan Singapore, Malaysia, Thailand, Bangladesh, India, Sri Lanka, Pakistan, Emirate Arab, Saudi Arabia, Sudan, Mesir, Italy, Tunisia, Algeria dan Perancis, seperti diperlihatkan pada gambar 1.7. Panjang jaringan kabel mencapai 18,800 kilometer, dan merupakan jaringan backbone internet antara Asia Tenggara, subkontinen India, Timur Tengah dan Eropa

15

Gambar 1.7. : SEAMEWE4 : Route kabel laut (merah) dan segmen teresterial (biru) 1.3.2

Jaringan backbone nasional (jaringan metro)

Ethernet merupakan sebuah teknologi merupakan suatu arsitektur yang di gunakan sebagai interface dalam menghubungkan beberapa perangkat computer ataupun laptop, seperti di warnet dan hampir di seluruh jaringan local di seluruh dunia. Teknologi ethernet menawarkan bandwidth yang dapat dengan mudah diperbesar. Hingga kini teknologi Ethernet yang perangkatnya telah banyak beredar di pasaran telah mencapai bandwidth tertinggi sebesar 10 Gbps. Jaringan Metro Ethernet MEN dapat diartikan merupakan jaringan komunikasi data yang berskala satu kota besar seperti Jakarta menggunakan teknologi Ethernet sebagai protokol transportasi datanya. Teknologi Metro Ethernet Network merupakan salah satu perkembangan dari teknologi Ethernet yang dapat menempuh jarak yang luas berskala perkotaan dengan dilengkapi berbagai fitur yang seperti terdapat pada jaringan Ethernet umumnya. Jaringan Metro Ethernet menggunakan media transmisi fiber optik Jaringan Metro Ethernet telah dikembangkan oleh PT Telkom yang sedang merampungkan jaringan backbone fiber optik yang membentang dari Sabang hingga Merauke. Jarak Sabang – Merauke 5200 km, tetapi lintasan fiber optic mencapai 81.831 km. Tersambungnya Indonesia Barat dengan Indonesia Timur terbantu dengan adanya pembangunan Sistem Komunikasi Kabel Laut SMPCS - Sulawesi-Maluku-Papua Cable System yang digagas dan dikerjakan PT Telkom. SMPCS mencakup penggelaran Kabel Laut sepanjang 5.444 km dan Kabel Darat sepanjang 655 km, dengan teknologi multipleksing yang digunakan adalah Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM). Teknologi DWDM menghadirkan jaringan dengan kapasitas bandwidth 32x100 Gigabytes per fiber pair-nya. SMPCS merupakan kelanjutan dari pembangunan fiber optik Mataram Kupang Cable System yang sudah dituntaskan pada 2011. Jalur yang digunakan untuk pembangunan fiber optik sebagian besar masuk dalam rute Palapa Ring milik pemerintah. Adapun bentuk jaringan broadband di Kawasan Timur Indonesia melingkar seperti sebuah cincin yang melintang dari utara hingga selatan, dan merupakan proyek lingkar utara yang berada di Maluku. Bentuk jaringan yang dimaksud seperti iterlihat pada gambar 1.8

16

Gambar 1.8.Jaringan Fiber Optik Metro Jaringan fiber optik kabel laut lengkapnya dapat dilihat pada https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_international_submarine_communicat ions_cables 1.3.3

Jaringan last mile

Karena bandwidth teknologi fiber optik sangat potensial yaitu hingga 50 THz atau lebih, aplikasi fiber optik masa depan adalah layanan broadband, termasuk data, audio, dan terutama video, hingga ke dalam rumah. Layanan broadband yang tersedia saat ini menawarkan berbagai macam komunikasi interaktif untuk konsumen dan bisnis. Layanannya jaringan video interaktif realitas, perbankan interaktif, belanja dari rumah, dan pembelajaran jarak jauh yang interaktif. The last mile untuk fiber optik beralih dari fiber-to-the-curb (FTTC) menjadi fiber-to-the-home (FTTH), yang memungkinkan fiber optik hingga perangkat set of box dari televisi yang ada di rumah. Jaringan fiber optik sepert ini di Indonesia dilayani salah satunya oleh PT. Telkom dengan nama Indihome. Konten sebagian besar informasi berbasis internet dengan bandwidth yang besar dengan nama layanannya FTTH (fiber to the home). FTTH berbasis PON terus berkembang dengan panjang gelombang yang dipilih seperti terlihat pada gambar 1.9.

17

Gambar 1.9. Panjang gelombang untuk aplikasi GPON dan 10GPON 1.4

Topologi jaringan pada SKSO

Topologi jaringan pada SKSO seperti umumnya topologi jaringan LAN menggunakan kabel coaxcial. Bentuk Topologi jaringan ditinjau dari phisikal dan layout jaringan logical. Physical : layout actual dari kabel computer dan perangkat jaringan lainnya.. Logical : jalur dimana jaringan timbul berdasarkan peralatan yang digunakan. Topologi yang ada : Bus, ring, star dan hibrid 1.4.1 Topologi bus Topologi jaringan bus adalah arsitektur jaringan di mana satu set klien terhubung melalui saluran komunikasi bersama, seperti diperlihatkan pada gambar 1.10. Topologi ini mudah diterapkan dan dipasang. Sangat cocok untuk jaringan temporer atau kecil yang tidak membutuhkan kecepatan tinggi, menghasilkan jaringan yang lebih cepat. Hemat biaya dan mudah mengidentifikasi kesalahan kabel. Selain itu, jaringan Bus adalah cara paling sederhana untuk menghubungkan beberapa klien, tetapi sering mengalami masalah ketika dua klien ingin transmit pada saat yang sama di bus yang sama. Keuntungan dari topologi bus adalah murah, mudah ditangani dan diimplementasikan, membutuhkan lebih sedikit kabel dan cocok untuk jaringan kecil. Kerugian menggunakan topologi bus adalah, panjang kabel terbatas dan membatasi jumlah stasiun yang dapat dihubungkan

1.4.2

Gambar 1.10 Topologi Bus Topologi bintang (star)

Pada topologi bintang, semua computer atau perangkat akan terhubung dengan perangkat sentral yang disebut sebagai Hub atau switch. Setiap perangkat membutuhkan satu kabel, sehingga banyak membutuhkan kabel. Hubungan Hub dengan perangkat adalah point to point, diperlihatkan seperti pada gambar 1.11. Seringkali kegagalan system karena masalah di Hub. Bentuk jaringan seperti ini mudah untuk dilakukan troubleshooting, tetapi paling sulit 18

Gambar 1.11. Topologi star

diimplentasikan karena mahal diinvestasi kabel Keuntungannya jaringan ini mudah dikembangkan tanpa merubah struktur jaringan. Kegagalan pada kabel hanya akan berpengaruh pada satu user. Mudah untuk dilakukan troubleshoot dan mengisolasi problem. Kerugiannya membutuhkan banyak kabel, Perangkat penghubung utama memungkinkan kegagalan pada satu titik. 1.4.3

Topologi Ring

Topologi Ring, secara logikal data berjalan dalam bentuk circular dari satu komputer ke komputer lain di dalam jaringan. Implementasi dari jaringan ring contohnya pada FDDI, SONET atau teknologi Token Ring, seperti terlihat pada gambar 1.12.a. Token Ring mempunya beberapa unit akses stasiun [multi-station access unit (MSAU)], yang ekivalen dengan hub atau switch. MSAU membentuk token ring secara internal. Dalam Ring Topology, semua node terhubung satu sama lain sedemikian rupa sehingga mereka membuat loop tertutup. Setiap workstation terhubung ke dua komponen lain di kedua sisi, dan berkomunikasi dengan dua tetangga yang berdekatan ini. Data berjalan di sekitar jaringan, dalam satu arah. Mengirim dan menerima data terjadi dengan bantuan TOKEN. Token berisi bagian dari informasi yang dikirim bersama dengan data dari komputer sumber. Token ini diteruskan ke simpul yang dimaksud, dengan memeriksa apakah sinyal tersebut dimaksudkan untuk komputer di simpul tersebut. Jika ya, sinyal akan diterima dan melewatkan token untuk kembali ke jaringan. Dengan katalain akan melewatkan token dan data menuju node berikutnya dan mengirimkan yang kosong ke dalam jaringan, sebaliknya meneruskan token yang kosong ke node berikutnya. Proses ini akan kontinyu hingga sinyal mencapai tujuan. bersama dengan data ke simpul berikutnya. Proses ini berlanjut sampai sinyal mencapai tujuan yang dituju. Keuntungannya, kesalahan kabel mudah dilokalisir sehingga mudah melakukan perbaikan. Jaringan Ring mudah untuk diinstal. Kerugiaanya, bila akan melakukan ekspansi jaringan dapat menyebabkan gangguan pada jaringan. Jika salah satu dari kabel putus dapat menyebabkan ganggunan pada seluruh kabel. Untuk mengatasi kegagalan pada topologi bus, digunakan Self Healing Ring. Self-Healing Ring Self healing ring merupakan topologi Ring yang digunakan pada jaringan komunikasi fiber optik dengan reliability menggunakan double ring yang arah transmisinya berlawanan dengan yang digunakan sebagai 19

proteksi jika fiber putus. Dengan kata lain Topologi Ring menyediakan media transmisi redudansi. Jika satu seksi dari ring putus, dua node yang berdekatan dapat berputar disekitar dua fiber seperti diperlihatkan pada Gambar 1.12.b

(a) (b) Gambar 1.12 Topologi Ring (a) Tanpa Redudansi (b) Dengan redudansi 1.4.4 Topologi Hybrida Topologi hibrida adalah integrasi dari dua atau lebih topologi yang berbeda untuk membentuk topologi yang dihasilkan yang memiliki banyak keuntungan (serta kerugian) dari semua topologi konstituen dasar daripada memiliki karakteristik satu topologi tertentu. Kombinasi topologi ini dilakukan sesuai dengan kebutuhan orgamisasi perkantoran. Misalnya, jika di satu kantor departemen menggunakan topologi ring sementara departemen lain menggunakan topologi bus. Untuk menghubungkan kedua topologi digunakan topologi Hybrid. Jaringan Star-Ring dan Star-Bus adalah contoh jaringan hybrid yang paling umum. Star-Bus Topologi Star-Bus mengkombinasikan star dan bus melalui bus linear dalam jaringan besar. Dalam kasus seperti itu, bus linier menjadi back bone yang menghubungkan beberapa jaringan star, seperti terlihat pada gambar 1.13. a Star-Ring Topologi Star Ring adalah kombinasi dari topologi ring dan topologi bintang dengan menggunakan perangkat Hub.Topologi Star-Ring akan terhubung dengan pola bintang melalui hub utama, seperti terlihat pada gambar 1.13.b

20

(b) (a) Gambar 1.13. Topologi Hybrid, (a) Star Bus dan (b) Star Ring Daftar Pustaka : Ming Max, Liu Kang; 1996, Principles and Applications of Optical Communication, Mc Graw Hill, United States of America Ramaswami Rajiv, Sivarajan Kumar N; 1998; Optical Networks A Practical Perspective; Morgan Kaufmann Publisher, United States of America Cisco Systems,; 2008;Fiber Types in Gigabit Optical Communications, Cisco Public Information Standar Kompetensi Kerja Nasional Indonesia Nomor 717 Tahun 2012, Teknisi Instalasi Fiber Optik, Kementrian Tenaga Kerja dan Transmigrasi Republik Indonesia Nair Lakshmi A, B Lakshmy G; 2015; Performance Analysis of Bus Topology in Fiber Optic Communication; International Journal of Computational Engineering Research (IJCER); http://www.ijceronline.com/papers/Vol5_issue1/G051051055.pdf Latihan Soal I. Pilih adalah satu jawaban dari pertanyaan dibawah ini yang paling benar 1. Istilah coating pada fiber optik berfungsi untuk a. Merambatkan cahaya dari satu ujung ke ujung lainnya b. Memantulkan cahaya agar merambat dari satu ujung ke ujung lainnya c. Pelindung mekanis yang melindungi fiber optik dari kerusakan d. Membedakan indek bias core dengan cladding

21

2. Istilah core pada fiber optik berfungsi untuk a. Merambatkan cahaya dari satu ujung ke ujung lainnya b. Memantulkan cahaya agar merambat dari satu ujung ke ujung lainnya c. Pelindung mekanis yang melindungi fiber optik dari kerusakan d. Membedakan indek bias coating dengan cladding 3. Istilah cladding pada fiber optik berfungsi untuk a. Merambatkan cahaya dari satu ujung ke ujung lainnya b. Memantulkan cahaya agar merambat dari satu ujung ke ujung lainnya c. Pelindung mekanis yang melindungi fiber optik dari kerusakan d. Membedakan indek bias coating dengan core 4. Pengertian Backbone pada jaringan fiber optik adalah a. Saluran atau koneksi berkecepatan tinggi yang menjadi lintasan utama dalam sebuah jaringan, didesain untuk kapasitas data yang besar dan dan komunikasi jarak jauh b. Saluran atau koneksi berkecepatan relatif rendah yang menjadi lintasan utama dalam sebuah jaringan, didesain untuk kapasitas data yang relatif rendah dan dan komunikasi jarak pendek c. Saluran atau koneksi berkecepatan relatif rendah yang menjadi lintasan utama dalam sebuah jaringan, didesain untuk kapasitas data yang besar dan dan komunikasi jarak pendek d. Saluran atau koneksi berkecepatan tinggi yang menjadi lintasan utama dalam sebuah jaringan, didesain untuk kapasitas data yang relatif rendah dan dan komunikasi jarak jauh 5. Konektor adalah a. Alat yang berfungsi sebagai penghubung antar kabel fiber optik atau dengan alat lainnya b. Bahan yang digunakan untuk memoles permukaan fiber optik supaya memenuhi syarat kerataan c. Tempat untuk menyimpan dan melindungi sambungan fiber optic d. Kotak tempat penyimpanan peralatan untuk mendukung pekerjaan 6. Tool box adalah a. Alat yang berfungsi sebagai penghubung antar kabel fiber optik atau dengan alat lainnya b. Bahan yang digunakan untuk memoles permukaan fiber optik supaya memenuhi syarat kerataan 22

c. Tempat untuk menyimpan dan melindungi sambungan fiber optic d. Kotak tempat penyimpanan peralatan untuk mendukung pekerjaan 7. Polishing film adalah a. Alat yang berfungsi sebagai penghubung antar kabel fiber optik atau dengan alat lainnya b. Bahan yang digunakan untuk memoles permukaan fiber optik supaya memenuhi syarat kerataan c. Tempat untuk menyimpan dan melindungi sambungan fiber optic d. Kotak tempat penyimpanan peralatan untuk mendukung pekerjaan 8. Tray adalah a. Alat yang berfungsi sebagai penghubung antar kabel fiber optik atau dengan alat lainnya b. Bahan yang digunakan untuk memoles permukaan fiber optik supaya memenuhi syarat kerataan c. Tempat untuk menyimpan dan melindungi sambungan fiber optic d. Kotak tempat penyimpanan peralatan untuk mendukung pekerjaan 9. Manhole adalah a. Bagian dari konektor fiber optik yang berbentuk tabung yang berfungsi untuk menjepit fiber optic b. Gulungan kabel yang disediakan untuk antisipasi keperluan penambahan panjang c. Tempat penarikan, penyambungan dan pemeliharaan kabel fiber optik yang berada di halaman gedung atau trotoar jalan d. Tempat penarikan, penyambungan dan pemeliharaan kabel fiber optik yang berada di halaman gedung atau trotoar jalan dimana hanya tangan yang dapat masuk ke dalam tempat tersebut 10. Spare loop adalah a. Bagian dari konektor fiber optik yang berbentuk tabung yang berfungsi untuk menjepit fiber optic b. Gulungan kabel yang disediakan untuk antisipasi keperluan penambahan panjang 23

c. Tempat penarikan, penyambungan dan pemeliharaan kabel fiber optik yang berada di halaman gedung atau trotoar jalan d. Tempat penarikan, penyambungan dan pemeliharaan kabel fiber optik yang berada di halaman gedung atau trotoar jalan dimana hanya tangan yang dapat masuk ke dalam tempat tersebut II. Jawablah pertanyaan dengan ringkas 1. Dari gambar dibawah ini, jelaskan nama dan fungsi dari bagan gambar 1.14 tersebut

Gambar 1.14 .Untuk soal no 1 1............berfungsi.................................................. 2............berfungsi.................................................. 3.............berfungsi................................................ 2. Gambar 1.15 adalah perangkat dasar Sistem Komunikasi Serat Optik SKSO. Jelakan komponen dari gambar tersebut berikut fungsinya di dalam SKSO

Gambar 1.15. Jaringan SKSO 3. Jaringan komunikasi saat ini terutama pada backbone digantikan dengan fiber optik. Jelaskan pendapat saudara dengan penggantian tersebut.

24