FIBER JOINT Ref : Keiser, Palais Fakultas Teknik Elektro
Sambungan Sambungan fiber dng fiber : Permanen splice Tdk permanen konektor Parameter redaman sambungan : Distribusi daya masukan ke sambungan Jarak sumber optik dan sambungan Ukuran dan karakteristik ke dua ujung fiber Kualitas permukaan ujung fiber Efisiensi gandengan : M comm M E Loss gandengan : F M M comm : jumlah common mode : jumlah mode di fiber pengemisi L F E 0log Fakultas Teknik Elektro F
Distribusi modus berbeda berkas optik memancar dr fiber menghasilkan loss gandengan berbeda Fakultas Teknik Elektro 3
Misalignment mekanis Jenis misalignment utama : Separasi longitudinal, terjadi jika fiber memiliki sumbu sama tetapi memiliki celah s Misalignment sudut (angular), terjadi jika dua sumbu membentuk suatu sudut shg permukaan ujung fiber tidak sejajar Axial/lateral displacement, terjadi jika kedua sumbu fiber terpisah sejauh d. Misaligment paling banyak terjadi : axial displacement Fakultas Teknik Elektro 4
s (a) Separasi longitudinal θ (b) Angular misalignment a (c) Lateral displacement d Jenis misaligment mekanis Fakultas Teknik Elektro 5
Axial/lateral displacement Common core area a d Efisiensi gandengan fiber SI : F, step A A comm F arccos d a d a d 4a Fakultas Teknik Elektro 6
Efisiensi gandengan fiber GI : F, grad P T d d d d arccos 5 P a 4a 6a a Jika d/a < 0,4 : F, grad 8d 3 4a Efisiensi gandengan SM : SM, lat e d / W W : jari-jari Mode Field Fakultas Teknik Elektro 7
Separasi Efek loss jika ujung fiber terpisah sejauh s Efisiensi gandengan Fiber SI : F a a s tan c θ C : sdt kritis fiber Efisiensi gandengan Fiber SM : Z s / n W SM, long 4(4Z 4Z 4Z Fakultas Teknik Elektro 8 )
Fakultas Teknik Elektro 9 Angular misalignment sin cos sin sin ) cos ( cos sin sin ) cos ( cos arcsin arcsin cos c c c c c F y p y y y q p p p 3 3 sin cos cos c c q Efisiensi gandengan Fiber SI (mode memancar seragam): Efisiensi gandengan Fiber SM :, W n ang SM e
Perbandingan redaman dr hasil percobaan sumber LED, fiber GI : () a = 50 μm, panjang,83 m () a : 55 μm, panjang 0 m Fakultas Teknik Elektro 0
Contoh Fiber SM memiliki frek normal V =,40, indeks bias inti n =,47, indeks bias kulit n =,465 dan diameter inti a = 9 μm. Hitung loss sambungan jika terjadi lateral offset μm. Hitung loss sambungan jika terjadi angular misaligment o pd panj gel 300 nm. Fakultas Teknik Elektro
Loss berkaitan dgn perbedaan fiber Perbedaan dimensi dan karakteristik fiber yg disambungkan akan menambah loss gandengan. Profil indeks bias berbeda : R E E F ( ) R utk utk R E R E Fakultas Teknik Elektro
NA berbeda Fiber (E) F ( NA) NA R NAE 0 0 utk utk NA NA R R ( 0) NAE ( 0) NAE (0) (0) Fakultas Teknik Elektro 3
Jari-jari fiber berbeda F ( a) ar ae utk utk ar a a E R a E Fakultas Teknik Elektro 4
Penyiapan muka ujung fiber Agar cahaya tidak dihamburkan di sambungan, ujung fiber harus dibuat rata, tegak lurus thd sumbu fiber dan halus. Teknik Grinding dan polishing: dpt menghasilkan permukaan fiber yg halus dan tegak lurus sumbu fiber perlu banyak waktu dan ketrampilan operator. Diaplikasikan di lingkungan terkendali spt laborat, pabrik. Tdk cocok utk di lapangan Teknik controlled-fracture : Didasarkan pd cara score-and-break Fiber dibentangkan diatas permukaan lengkung dan ditarik, selanjutnya dipotong dng sejenis pisau. Dihasilkan ujung permukaan yg sangat halus dan tegak lurus sb fiber Perlu pengendalian curvature dr fiber dan besarnya tarikan. Jika tidak tepat beberapa crack. Fakultas Teknik Elektro 5
Akibat ketidak tepatan menghasilkan : Lip Rolloff, kondisi sebaliknya dr lip Chip, frakcture setempat Hakle, ketidak teraturan ujung fiber Mist, spt hakle tapi lebih sedikit Spiral/step, abrupt change di ujung fiber Shattering, akibat fracture tak terkendali dan tak dpt didefinisikan karakteristik permukaannya. Fakultas Teknik Elektro 6
Prosedur controlled-fracture penyiapan ujung fiber Contoh ketidak tepatan pemotongan ujung fiber Fakultas Teknik Elektro 7
Fiber splicing Teknik splicing : Fusi : menyatukan kedua ujung fiber secara termal (di-las) V-groove : menyatukan kedua ujung fiber dgn lem. Tube mechanical splice : pipa terbuat dr bahan elastis Loose-tube splice : menggunakan pipa segiempat, lengkungan fiber mengakibatkan pipa berputar menempatkan fiber di salah satu ujung. 3-rod : menggunakan 3 tongkat bulat. Fakultas Teknik Elektro 8
Fusion splicing Fakultas Teknik Elektro 9
Fused splicer active alignment Fakultas Teknik Elektro 0
V-groove splicing Fakultas Teknik Elektro
Elastic tube splicing Fakultas Teknik Elektro
3-rods splicing Fakultas Teknik Elektro 3
Konektor Persyaratan konektor yg baik : Loss gandengan rendah Interchangeability/compatibility Mudah pemasangan pd fiber Sensitifitas lingkungan rendah Murah dan konstruksi andal Mudah penyambungan (buka-sambung) Jenis konektor : Butt-joint Straight sleeve Tapered sleeve Expanded beam Fakultas Teknik Elektro 4
(c ) (a) Straight sleeve (b) Tapered sleeve (c ) Expanded beam Fakultas Teknik Elektro 5
Ferrule connector Fakultas Teknik Elektro 6
Biconical connector Fakultas Teknik Elektro 7
Expanded beam connector Fakultas Teknik Elektro 8
Fakultas Teknik Elektro 9 Efisiensi gandengan konektor SM fiber : q u ff SM e q n n n n / 3 3, 4 6 / / / / sin sin 3 n k W W kw s G kw d F G q kw G FG F u n = indeks bias inti n 3 = indeks bias media antar fiber λ = panjang gel sumber d = lateral offset s = longitudinal missaligment θ = angular missalignment W = /e mode-field radius dr fiber kirim W = /e mode-field radius dr fiber terima
Parts of a Fiber Optic Connector Fakultas Teknik Elektro 30
Konektor Multimode Konektor Singlemode Konektor SFF Konektor FC Fakultas Teknik Elektro 3