TUGAS AKHIR TERHADAP PELEMAHAN INTENSITAS CAHAYA YOVI HAMDANI

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR ANALISA RUGI-RUGI PELENGKUNGAN PADA SERAT OPTIK SINGLE MODE TERHADAP PELEMAHAN INTENSITAS CAHAYA Oleh : YOVI HAMDANI DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013

2 ANALISA RUGI-RUGI PELENGKUNGAN PADA SERAT OPTIK SINGLE MODE TERHADAP PELEMAHAN INTENSITAS CAHAYA Oleh : YOVI HAMDANI Ketua Penguji Anggota Penguji : Ir. Arman Sani, MT : Naema Mubarakah ST, MT Disetujui oleh: Pembimbing Diketahui oleh: Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU, IR. M. ZULFIN, MT NIP Ir. SURYA TARMIZI KASIM, M.Si NIP DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013

3 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. i

4 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,. 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. ii

5 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. iii

6 Akhir kata penulis berharap semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi pembaca sekalian terutama bagi penulis sendiri. Medan, Juni 2013 Penulis Yovi Hamdani NIM iv

7 DAFTAR ISI ABSTRAK... i KATA PENGANTAR... ii DAFTAR ISI... v DAFTAR GAMBAR... viii I. PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah Rumusan Masalah Tujuan Penulisan Batasan Masalah Metodologi Penulisan Sistematika Penulisan... 3 II. SERAT OPTIK Umum Struktur Dasar Kabel Serat Optik Jenis-jenis Serat Optik Cara Kerja Serat Transmisi Optik Transmisi Cahaya pada Serat Optik Perambatan Cahaya dalam Serat Optik Indeks Bias Hukum Snellius Sudut Kritis Pemantulan Internal Sempurna v

8 2.4.7 Sistem Relay Serat Optik Transmitter Konektor Penyambungan (Splicing) Receiver Konsep Kerugian dalam Serat Optik Lebar Jalur Serat Optik Redaman Serat Optik Faktor Intrinsik Faktor Ekstrinsik Link Power Budget Power Meter OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) Tampilan OTDR Untuk sistem Secara Umum III. RUGI-RUGI SERAT OPTIK Rugi-rugi karena Bahan Absorption Loss Rayleigh Scattering Loss Rugi-rugi karena penggunaaan Serat Optik sebagai Media Transmisi Rugi-rugi karena pelengkungan Microbending Loss Splicing Loss vi

9 3.2.4 Rugi-rugi Coupling Numerical Aperture (NA) Rugi-rugi Pembengkokan Serat Optik IV. ANALISA DATA Umum Analisa Macrobend / Pelengkungan Serat Optik Hasil Analisa V. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA vii

10 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 Gambar 2.6 Pemantulan Internal Sempurna Gambar 2.7 Cahaya dapat Merambat Melalui Serangkaian Pemantulan di dalam Serat Optik Gambar 2.8 Alat untuk Menyamung Serat Optik yang Terputus Gambar 2.9 Optical Receiver Gambar 2.10 Link Power Budget Gambar 2.11 Perbedaan Sumber Cahaya dan Power Meter Gambar 2.12 Contoh Link Secara Umum dan Bagian-Bagiannya Gambar 2.13 Tampilan Redaman Serat Optik pada OTDR Gambar 2.14 Tampilan Backscatter pada OTDR Gambar 2.15 Tampilan Non Reflective Events pada OTDR Gambar 2.16 Tampilan Reflective Events pada OTDR Gambar 3.1 Rugi-rugi penyerapan Gambar 3.2 Rugi-rugi karena pelengkungan Gambar 3.3 Rugi-rugi karena microbending Gambar 3.4 Numerical Aperture Gambar 4.1 Transmisi Cahaya pada Fiber Optik yang Melengkung viii

11 Daftar Tabel Tabel 4.1 Hasil Perhitungan Rugi-rugi Pembengkokan dengan Radius.. Lekukan yang Berbeda 47 ix