BAB III IMPLEMENTASI TEKNIK PENYAMBUNGAN SERAT OPTIK 3.1 Penyambungan Mechanical ( Mechanical Splicing ) Mechanical splicing merupakan metode yang mana penyambungan dua core fiber optik di lakukan dengan mensejajarkan dua core fiber optik serta menempatkan atau menyanggah dengan suatu bantalan/selubung ( alignment sleeve ) yang di lakukan secara mekanikal. Dengan pensejajaran ini, maka gelombang cahaya dapat di teruskan dari satu core ke core lainnya. Penyambungan dengan konektor merupakan jenis sambungan yang bersifat sementara ( tidak permanen ). Gambar 3.1 memperlihatkan contoh konektor untuk penyambungan. Beberapa syarat untuk mendapatkan konektor yang baik adalah sebagai berikut : a. Memiliki susut kopling yang rendah. b. Tidak sensitif terhadap keadaan lingkungan. c. Mudah dipasang dan dilepas. d. Mudah dalam pengoperasiannya. 14
Gambar 3.1 Penyambungan Mechanical ( Mechanical Splice ) 3.2 Penyambungan Permanen ( Fusion Splicing ) Teknik Fusion splicing merupakan suatu teknik penyambungan yang sifatnya permanen. Sambungan permanen tidak dapat dilepas kecuali dengan memutuskan sambungan. Sambungan lebur atau Fusion Splice yaitu menghubungkan kedua ujung serat dalam kondisi lurus dengan menggunakan penahan serat yang kemudian dipanaskan dengan menggunakan laser atau elektroda yang memancarkan busur listrik sehingga serat melebur dan terhubung menjadi satu. Lalu setelah tersambung di tutup kembali dengan selubung penyangga ( Sleeve Protection ) Teknik sambungan lebur atau fusion splice dapat dilihat pada gambar 3.2. 15
Gambar 3.2 Penyambungan Dengan Fussion Splice 3.3 Hal-Hal Yang Perlu Diperhatikan Dalam Penyambungan Serat Optik Dalam melakukan splicing ada hal-hal yang harus diperhatikan agar splicing bisa berhasil dan juga untuk keselamatan kerja. Hal-hal tersebut antara lain: a. Sebelum melakukan splicing usahakan agar semua peralatan dan bahan serta tangan sebersih mungkin sebab adanya kotoran pada serat optik dapat menyumbang redaman pada serat. b. Selalu letakkan tangan di belakang cutter ketika sedang melakukan pengupasan pelindung serat. c. Jangan menginjak tube karena akan merusak core yang ada di dalamnya sehingga bisa menyebabkan core pecah atau retak. d. Sebaiknya jangan mendekatkan cairan alkohol ke mata sebab cairan alkohol bisa menguap ke udara. e. Jangan menggulung core dengan diameter yang sangat kecil karena bisa membuat core putus. f. Jangan membuang core sembarangan sebab bila menembus kulit dikuatirkan bisa masuk ke aliran darah dan mengganggu kesehatan. g. Selalu perhatikan perlindungan pada kaset agar air tidak dapat masuk kedalam kaset dan bisa merusak serat tersebut. 16
3.4 Flowchart Metodologi Penelitian MulaI Prepare Kabel Penyambungan Kabel Fiber Optik Tidak Periksa Penyambungan 0.02 db Ya Pengukuran Redaman OTDR EXFO AXS - 100 Perhitungan Redaman Total Perbandingan Pengukuran dengan Perhitungan Pengukuran < Perhitungan Tidak Ya Standarisasi Selesai Gambar 3.3 Flowchart Metodologi Penelitian 17
3.5 Prosedur Penyambungan Kabel Fiber Optik Penyambungan kabel fiber optik mempunyai beberapa langkah yang semua harus dilakukan dengan benar untuk mendapatkan hasil yang baik di antara nya adalah : Penyambungan fiber optik harus sesuai prosedur. Penggunaan peralatan dan material harus benar. Pemasangan sarana alat sambung fiber harus sesuai dengan pelaksanaannya. Pengetesan harus di lakukan setelah semua jalur fiber optik di sambung. 3.5.1 Persiapan Kabel a. Langkah pertama yang di lakukan adalah mengukur panjang kabel yang akan dikupas dengan panjang sekitar 120 cm, lalu beri tanda dengan spidol atau isolasi. Disini menggunakan kabel udara. b. Untuk memudahkan pengelupasan kabel, melakukan nya dengan menggunakan cutter terlihat seperti pada gambar 3.4. Gambar 3.4 Mengupas Kabel Fiber Optik 18
c. Mengupas kulit kabel fiber optic lakukan secara perlahan sampai batas pengelupasan ± 10cm, sehingga menemukan benang pelindung untuk mengupas kulit fiber optik tersebut, tarik benang pelindung tersebut sampai batas yang di tentukan, dalam hal ini batasan panjang membelah kulit kabel sepanjang 110 cm. d. Kemudian membersihkan benang-benang, aramid, water blocking, dan membersihkan tube nya dari jelly dengan tissue yg sudah di basahi alkohol. Gambar 3.5 Membersihkan Kabel Dari Benang, Aramid e. Setelah bersih tube nya lalu tube tersebut diluruskan. Setelah itu semua, memasang aksesoris lainnya pada kabel fiber optik. Dan memasukan kabel optik tersebut kedalam closure. 3.5.2 Material Penyambungan Pada saat penyambungan, material berikut ini adalah yang sering digunakan yaitu : Kabel fiber optic Closure Fusion Splicer, Fiber Stripper, Fiber Cleaver, Lupsheet Cutter. 19
Tissue dan alkohol kadar minimal 95 %. Protection Sleeve, PVC tape, gunting. 3.5.3 Proses Penyambungan Fiber Optik Terlebih dahulu ukur tube dari batas isolasi kabel yang telah terkupas sepanjang +25cm lalu beri tanda dengan spidol. Kemudian kupas tube tersebut menggunakan pemotong tube (Lupsheet cutter ) dengan cara memutar pemotong tube searah jarum jam sebanyak 2 kali lalu patahkan dan tarik tube sehingga yang terlihat hanya serat optik saja yang dilindungi oleh jelly. Bersihkan core tersebut dari jelly dengan tissue yang dibasahi oleh alkohol. Gambar 3.6 Mengupas Tube Mengukur panjang / mengemal core fiber optik pada tray kaset yang tersedia untuk menentukan posisi peletakannya. Gambar 3.7 Mengukur Panjang Fiber Optik di Tray Kaset Memasukkan protection sleeve ke core fiber optic. 20
Mengupas lapisan cladding fiber optic dengan menggunakan alat fiber stripper dengan cara memposisikan fiber stripper agak miring lalu tahan dan di tarik maju ke ujung core secara perlahan lahan. Gambar 3.8 Mengupas Cladding Setelah mengelupas, core tersebut dibersihkan dengan tissue yang sudah di basahi dengan alcohol sampai terdengar bunyi gesekannya. Keberadaan kotoran dan debu dapat mempengaruhi splice loss. Gambar 3.9 Membersihkan Core Lalu core tersebut di masukan ke dalam alat pemotong core ( fiber cleaver ), dimana untuk menempatkan ujung core nya diletakan pada skala 14-16 mm, lalu potong core tersebut. 21
Gambar 3.10 Memotong Core Setelah core terpotong lalu masukan core ke dalam splicer, dimana splicer berfungsi untuk menyambung core dengan menggunakan teknik fusion. Menyalakan alat splice dengan cara menekan dan menahan tombol ON sampai indicator LED menyala ( Warna Hijau ). Lalu akan tampil layar READY, seperti pada gambar berikut. Gambar 3.11 Tampilan Splicer READY Memastikan posisi peletakan core nya di letakkan dengan benar. Kemudian menekan tombol SET pada alat splice, maka akan terlihat pada gambar berikut ini. 22
Gambar 3.12 Tampilan Peletakan Core Melalui Display Menekan kembali tombol SET pada splicer maka akan secara otomatis splicer akan melebur kedua core dan tersambunglah core tersebut dan akan terlihat hasil sambungnya, perlu di ingat untuk hasil sambung ini range nya 0.00 db 0.02 db. Gambar 3.13 Hasil Penyambungan Core Setelah itu keluarkan core yang sudah tersambung dan geser protection sleeve ke titik tengah core yang sudah tersambung, lalu masukan protection sleeve ke bagian splicer yang berfungsi untuk memanaskan lalu dengan menekan tombol HEAT. Dan biarkan sampai terdengar bunyi lalu keluarkan dan diamkan selama 2 menit agar keras protection sleeve nya. Kemudian core yang telah tersambung di masukan ke dalam kaset dan di atur sesuai alur nya. 23
Gambar 3.14 Mengatur Core Pada Tray Kaset 3.6 Kesalahan Penyambungan Dalam melakukan penyambungan serat optik, ada beberapa kesalahan yang mengakibatkan timbulnya susut daya, antara lain : a. Kedua serat optik tidak sesumbu ( Core Misalignment ) Kesalahan ini terjadi jika peletakkan inti kedua serat yang sama ukurannya tidak tepat pada sumbu yang sama, sehingga cahaya akan keluar dari bagian yang tidak tepat tersebut. Kesalahan penyambungan kedua serat tidak sesumbu dapat dilihat dibawah ini. Cladding Core Gambar 3.15 Core Tidak Sesumbu b. Sumbu terlepas dengan sudut tertentu ( Angular Misalignment ) Kesalahan ini terjadi karena peletakkan inti kedua serat optik tidak sejajar sehingga membentuk suatu sudut kecil, yang mengakibatkan sebagian cahaya akan keluar melalui celah yang terbuka pada ujung sumbu. 24
Kesalahan penyambungan sumbu terlepas dengan sudut tertentu dapat dilihat pada gambar berikut ini.. Cladding Core θ Gambar 3.16 Susut Celah Sudut a. Susut celah ujung atau End- Face Seperation Kesalahan ini disebabkan karena jarak antar fiber terlalu jauh sehingga sumbu tidak tersambung, seperti terlihat pada gambar berikut ini. Cladding Core Gambar 3.17 Susut Celah Ujung b. Ujung serat tidak rata. Kesalahan ini terjadi karena potongan ujung serat tidak rata. Sehingga ketika penyambungan terjadi celah diantara serat yang mengakibatkan sebagian cahaya keluar melalui celah tersebut atau terpantul kembali, seperti terlihat pada gambar berikut ini. Gambar 3.18 Ujung Serat Optik Yang Tidak Rata 25
3.7 Alat Ukur Fiber Optik Dalam pengukuran serat optik salah satu alat yang biasa digunakan yaitu Optical Time Domain Reflectometer ( OTDR ) dan Power Meter. Namun dalam penelitian ini yang digunakan hanya OTDR saja. Dalam melakukan pengukuran, terlebih dahulu menghubungkan OTDR tersebut ke kotak terminal atau yang biasa disebut dengan Optical Terminal Box ( OTB ). 3.7.1 OTDR OTDR merupakan salah satu peralatan utama baik untuk instalasi maupun pemeliharaan link fiber optic. OTDR dipakai untuk mendapatkan gambaran visual dari kualitas fiber optik sepanjang sebuah link yang di tampilkan dalam sebuah layar dengan jarak di gambarkan pada sumbu x dan redaman pada sumbu y. Untuk menentukan dimana letak sambungan dari tiap jalur maka terlebih dahulu mengetahui pada jarak berapa tiap titik sambungan berada setelah itu kita dapat melakukan marker untuk mengetahui berapa besar redaman total dan redaman tiap titik sambungan. OTDR berfungsi sebagai berikut : - Pengukuran loss pada suatu link fiber optic. - Pengukuran lokasi kabel putus, sambungan atau konektor. - Pengukuran panjang/jarak span pada jaringan fiber optic. - Pengukuran dapat di lakukan hanya satu sisi link fiber optik saja. - Untuk seri tertentu OTDR juga dapat digunakan sebagai light source. 26
Gambar 3.19 OTDR EXPO 3.7.2 Pemakaian OTDR - Saat instalasi jaringan fiber optic Di gunakan untuk mengetahui kualitas jaringan dan kondisi kabel, memastikan loss splice, konektor, dan loss karena bending atau tekukan. - Saat preventive maintenance Pengecekan periodik untuk memastikan tidak ada degradasi link atau mengetahui performance link fiber optic. - Saat restorasi Untuk melokalisir gangguan, memastikan kualitas sambungan saat restorasi. 3.7.3 Parameter OTDR Parameter yang dapat di ukur dengan OTDR adalah - Jarak Span Pengukuran jarak suatu link fiber optic dari ujung satu ke terminasi ujung lainnya atau patahan ( jarak total link, posisi splice/konektor dan posisi kabel putus). 27
- Loss - Loss tiap tiap splice dan loss total dari ujung ke ujung link fiber optic. - Refleksi yaitu besar refleksi ( return loss ) dari suatu event. 3.7.4 Tata Cara Pengukuran OTDR Tata Cara Pengukuran OTDR adalah : Connecting kabel fiber optic Sebelum menghubungkan konektor OTDR dengan kabel fiber optic, maka ujung fiber optic harus di bersihkan dengan alcohol dan tissue, agar hasil pengukuran nya lebih akurat. Kemudian lakukan pengaturan pada parameter berikut : Setting IOR ( Indeks Bias ) Indeks bias di setting sesuai dengan nilai yang di tentukan oleh pabrik pembuat fiber tersebut. Nilai Indeks diperlukan agar OTDR dapat melakukan perhitungan untuk menghasilkan jarak ( distance ) dari suatu event pada kabel fiber optic. Wavelength ( panjang gelombang ) Panjang gelombang ( lambda ) di setting sesuai dengan lamda yang di gunakan pada kabel fiber optic. Distance range ( jarak ) Pengaturan Distance range di setting sesuai panjang kabel yang di ukur. 28
3.8 Perhitungan Sistem Perhitungan sistem dalam tugas akhir ini meliputi perhitungan redaman total, perhitungan daya terima optik. 3.8.1 Perhitungan Redaman Total Perhitungan redaman total bertujuan untuk mengetahui jumlah total redaman atau susut daya yang terjadi pada jalur serat optik mulai dari sumber sampai dengan detektor. Redaman antara ujung sumber cahaya sampai ujung penerima meliputi : redaman kabel, redaman konektor, redaman sambungan. Redaman total (αt ) dapat dinyatakan dengan persamaan : αt = m. αc + n. αsp + l. αf..( 3.1 ) dengan : αt = redaman total (db) m αc n αsp l αf = jumlah konektor = redaman konektor (db/konektor) = jumlah splice = redaman splice (db/splice) = panjang serat optik = redaman kabel(db/km) 3.8.2 Perhitungan Daya Terima Optik Pehitungan daya terima serat optik, biasa nya dilakukan setelah pengukuran OTDR, peralatan yang di pakai untuk mengetahui daya terima serat optik menggunakan Power Meter. 29
Setelah dilakukan perhitungan redaman total (αt ), maka dapat dihitung besar daya terima serat optik dengan persamaan : Pd = ( Ps αt ) dbm..( 3.2 ) dengan : Pd = Daya terima optik (dbm) Ps = Daya sumber (dbm) αt = Redaman Total (db/km ) 30