8/14/2019 Fiber Joint
1/31
FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI 1
FIBER JOINT
Ref : Keiser, Palais
8/14/2019 Fiber Joint
2/31
FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI 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
comm
F
M
M
Mcomm : jumlah common mode
ME : jumlah mode di fiber pengemisi
Loss gandengan :FF
L log10
8/14/2019 Fiber Joint
3/31
FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI 3
Distribusi modus berbeda berkas optik memancar drfiber menghasilkan loss gandengan berbeda
8/14/2019 Fiber Joint
4/31
FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI 4
Misalignment mekanis
Jenis misalignment utama :
Separasi longitudinal, terjadi jika fiber memilikisumbu sama tetapi memiliki celah s
Misalignment sudut (angular), terjadi jika dua
sumbu membentuk suatu sudut shg permukaanujung fiber tidak sejajar
Axial/lateral displacement, terjadi jika keduasumbu fiber terpisah sejauh d.
Misaligment paling banyak terjadi : axialdisplacement
8/14/2019 Fiber Joint
5/31
FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI 5
Jenis misaligment mekanis
d
a
d
a
(a) Separasi longitudinal
(b) Angular misalignment
(c) Lateral displacement
s
8/14/2019 Fiber Joint
6/31
FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI 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 :
8/14/2019 Fiber Joint
7/31
FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI 7
2
2
2
2
,2
564
12
arccos2
a
d
a
d
a
d
a
d
P
PTgradF
ad
gradF43
81,
Efisiensi gandengan fiber GI :
Jika d/a < 0,4 :
Efisiensi gandengan SM :
2/,
WdlatSM e
W : jari-jari Mode Field
8/14/2019 Fiber Joint
8/31
FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI 8
Separasi
2
tan cF
sa
a
22
2
,424
)14(4
ZZ
ZlongSM
Efek loss jika ujung fiber terpisah sejauh s
Efisiensi gandengan Fiber SI :
C : sdt kritis fiber
Efisiensi gandengan Fiber SM :
2
22/ WnsZ
8/14/2019 Fiber Joint
9/31
FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI 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
8/14/2019 Fiber Joint
10/31
FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI 10
Perbandingan redaman dr 2 hasil percobaan sumber LED, fiber GI :
(1) a = 50 m, panjang 1,83 m
(2) a : 55 m, panjang 20 m
8/14/2019 Fiber Joint
11/31
FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI 11
Contoh
Fiber SM memiliki frek normal V = 2,40,indeks bias inti n1 = 1,47, indeks bias kulitn2 = 1,465 dan diameter inti 2a = 9 m.
Hitung loss sambungan jika terjadi lateral offset1 m.
Hitung loss sambungan jika terjadi angularmisaligment 1o pd panj gel 1300 nm.
8/14/2019 Fiber Joint
12/31
FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI 12
Loss berkaitan dgn perbedaan fiber
Perbedaan dimensi dan karakteristik fiber ygdisambungkan akan menambah loss gandengan.
utk
Profil indeks bias berbeda :
12
2
)( RE
ER
F
ER
ERutk
8/14/2019 Fiber Joint
13/31
FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI 13
NA berbeda
Fiber (E)
10
02
)( E
R
NAF NA
NA)0()0( ER NANA
)0()0( ER NANA
utk
utk
8/14/2019 Fiber Joint
14/31
FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI 14
Jari-jari fiber berbeda
1
2
)(E
R
aF a
a
ER aaER aautk
utk
8/14/2019 Fiber Joint
15/31
FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI 15
Penyiapan muka ujung fiber
Agar cahaya tidak dihamburkan di sambungan, ujung fiberharus 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.
8/14/2019 Fiber Joint
16/31
FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI 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.
8/14/2019 Fiber Joint
17/31
FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI 17
Prosedur controlled-fracture penyiapan ujung fiber
Contoh ketidak tepatan pemotongan ujung fiber
8/14/2019 Fiber Joint
18/31
FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI 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, lengkunganfiber mengakibatkan pipa berputar menempatkan fiber di salahsatu ujung.
3-rod : menggunakan 3 tongkat bulat.
8/14/2019 Fiber Joint
19/31
FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI 19
Fusion splicing
8/14/2019 Fiber Joint
20/31
FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI 20
Fused splicer active alignment
8/14/2019 Fiber Joint
21/31
FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI 21
V-groove splicing
8/14/2019 Fiber Joint
22/31
FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI 22
Elastic tube splicing
8/14/2019 Fiber Joint
23/31
FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI 23
3-rods splicing
8/14/2019 Fiber Joint
24/31
FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI 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
8/14/2019 Fiber Joint
25/31
FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI 25
(c )
(a) Straight sleeve (b) Tapered sleeve (c ) Expanded beam
8/14/2019 Fiber Joint
26/31
FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI 26
Ferrule connector
8/14/2019 Fiber Joint
27/31
FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI 27
Biconical connector
8/14/2019 Fiber Joint
28/31
FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI 28
Expanded beam connector
8/14/2019 Fiber Joint
29/31
FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI 29
Efisiensi gandengan konektor SM fiber :
quffSM e
qnnnn /
31
2
3
2
1, 416
/2
/
/
/
1
sin1sin21
3
2
12
2
2
2
1
22
2
1
222
nk
WWk WsG
k WdF
Gqk W
GFGFu
n1 = indeks bias inti
n3 = indeks bias media antar fiber
= panjang gel sumber
d = lateral offset
s = longitudinal missaligment
= angular missalignment
W1 = 1/e mode-field radius dr fiber kirim
W2 = 1/e mode-field radius dr fiber terima
8/14/2019 Fiber Joint
30/31
FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI 30
Parts of a Fiber Optic Connector
8/14/2019 Fiber Joint
31/31
FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI 31
Konektor Multimode Konektor Singlemode
Konektor SFF Konektor FC