View
9
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
Fakultas Teknik Elektro 2
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 :
E
commF
M
M
Mcomm : jumlah common mode
ME : jumlah mode di fiber pengemisi
Loss gandengan : FFL log10
Fakultas Teknik Elektro 3
Distribusi modus berbeda berkas optik memancar dr
fiber menghasilkan loss gandengan berbeda
Fakultas Teknik Elektro 4
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 5
Jenis misaligment mekanis
θ
d
a
d
a
(a) Separasi longitudinal
(b) Angular misalignment
(c) Lateral displacement
s
Fakultas Teknik Elektro 6
Axial/lateral displacement
d
a
d
a
Common core area
2
2
,4
12
arccos2
a
d
a
d
a
d
A
A
F
commstepF
Efisiensi gandengan fiber SI :
Fakultas Teknik Elektro 7
2
2
2
2
,2
564
12
arccos2
a
d
a
d
a
d
a
d
P
PTgradF
a
dgradF
43
81,
Efisiensi gandengan fiber GI :
Jika d/a < 0,4 :
Efisiensi gandengan SM :
2/
,
Wd
latSM e
W : jari-jari Mode Field
Fakultas Teknik Elektro 8
Separasi
2
tan
c
Fsa
a
22
2
,424
)14(4
ZZ
ZlongSM
Efek loss jika ujung fiber terpisah sejauh s
Efisiensi gandengan Fiber SI :
θC : sdt kritis fiber
Efisiensi gandengan Fiber SM :
2
22/ WnsZ
Fakultas Teknik Elektro 9
Angular misalignment
sincossin
sin)cos1(cos
sinsin
)cos1(cos
2
1arcsin
11
1arcsin
11
1
2
1cos
22
22
cc
c
c
c
F
y
p
yyyqppp
322
3
sincos
cos
c
cq
Efisiensi gandengan Fiber SI (mode memancar seragam):
Efisiensi gandengan Fiber SM :2
2
,
Wn
angSM e
Fakultas Teknik Elektro 10
Perbandingan redaman dr 2 hasil percobaan sumber LED, fiber GI :
(1) a = 50 μm, panjang 1,83 m
(2) a : 55 μm, panjang 20 m
Fakultas Teknik Elektro 11
Contoh
• Fiber SM memiliki frek normal V = 2,40,
indeks bias inti n1 = 1,47, indeks bias kulit
n2 = 1,465 dan diameter inti 2a = 9 μm.
– Hitung loss sambungan jika terjadi lateral offset
1 μm.
– Hitung loss sambungan jika terjadi angular
misaligment 1o pd panj gel 1300 nm.
Fakultas Teknik Elektro 12
Loss berkaitan dgn perbedaan fiber
Perbedaan dimensi dan karakteristik fiber yg
disambungkan akan menambah loss gandengan.
utk
Profil indeks bias berbeda :
1
2
2
)( RE
ER
F
ER
ER utk
Fakultas Teknik Elektro 13
NA berbeda
Fiber (E)
1
0
02
)(E
R
NAF NA
NA
)0()0( ER NANA
)0()0( ER NANA
utk
utk
Fakultas Teknik Elektro 15
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 16
• 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 17
Prosedur controlled-fracture penyiapan ujung fiber
Contoh ketidak tepatan pemotongan ujung fiber
Fakultas Teknik Elektro 18
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 24
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 29
Efisiensi gandengan konektor SM fiber :
qu
ffSM eqnn
nn /
31
2
3
2
1,
416
/2
/
/
/
1
sin1sin21
3
2
12
2
2
2
1
22
2
1
222
nk
WW
kWsG
kWdF
Gq
kW
GFGFu
n1 = indeks bias inti
n3 = indeks bias media antar fiber
λ = panjang gel sumber
d = lateral offset
s = longitudinal missaligment
θ = angular missalignment
W1 = 1/e mode-field radius dr fiber kirim
W2 = 1/e mode-field radius dr fiber terima
Recommended