1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah...
Transcript of 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah...
![Page 1: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/1.jpg)
1. PENDAHULUAN
Konsep Siskom Optik
Perkembangan SKSO
Perbandingan SKSO dengan yang lain
Pengertian Cahaya
Hukum Snell
Hukum Fresnel
Penjalaran Cahaya
![Page 2: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/2.jpg)
![Page 3: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/3.jpg)
Sistem Komunikasi Dasar
3
Transmitter
Receiver
TransmissionChannel
Messagesource
Destination
Noise
Unguided komunikasi
radio,TV, microwave,
komber, dll
Guided CATV,
LAN, PSTN, dllSpeech,
voice, data,
video
Berfungsi untuk
mengubah sinyal
informasi agar
sesuai dengan
medium kanal
transmisi
Berfungsi untuk mendeteksi sinyal dari kanal,
memisahkan bagian informasi dan
membuang noise untuk diteruskan ke tujuan
![Page 4: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/4.jpg)
4
• Optical source
Semiconductor laser or LED
• Modulator
Analog or digital
Direct modulated source or external modulator
• Set of connectors or permanent fiber splice
Join fiber lengths
• Repeater
Electronically detect and regenerate signal
• Optical amplifier
Amplify signal power
• Optical receiver (detector, preamp, logic
circuits)
Recover transmitted signal
Sistem Komunikasi Optik
![Page 5: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/5.jpg)
5
![Page 6: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/6.jpg)
Spektrum Frekuensi Optik
6
![Page 7: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/7.jpg)
Spektrum Frekuensi Optik
Optik adalah gelombang
7
![Page 8: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/8.jpg)
![Page 9: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/9.jpg)
Spektrum Frekuensi Optik
1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700
Panjang Gelombang (nm)
0.1
1.0
10
Ate
nu
asi (
dB
/km
)
Low water peak fiber
Standard water peak fiber
1625-1675 U-band
1565-1625 L-band
1530-1565 C-band1460-1530 S-band
1360-1460 E-band
1260-1360 O-band
DWDM
1310
Raman
CWDM (1270-1610 nm)
Mo
nit
ori
ng
EDFA
1550WWDM (50nm)
9
![Page 10: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/10.jpg)
Spektrum Frekuensi Optik
• Window Optik – range
frekuensi optik dimana
redaman serat optik paling
rendah range frekuensi ini
yang digunakan sebagai
carrier
Window Pertama
800 - 900 nm
Window Kedua
1300 nm
Window Ketiga
1550 nm
10
![Page 11: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/11.jpg)
Sejarah Siskom Optik
• Komunikasi gerakan tangan, mata sebagai detektor dan otak sebagai prosesor
• Komunikasi dengan menggunakan asap
• Lampu mengedip-kedipkan sesuai informasi yang dikirim
• 1880, Graham Bell menemukan sistem komunikasi cahaya disebut photophone menggunakan cahaya matahari yang terpantul dari sebuah cermin tipis termodulasi voice. Di penerima cahaya matahari termodulasi itu jatuh pada cell selenium photoconducting yang langsung mengubahnya menjadi arus listrik
11
![Page 12: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/12.jpg)
12
![Page 13: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/13.jpg)
![Page 14: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/14.jpg)
Ilustrasi Photophone
TransmitterReceiver
![Page 15: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/15.jpg)
15
Kapel Sistina
Asap hitam mengepul dari cerobong asap Kapel Sistina di Vatikan, yang
menandakan bahwa sidang para kardinal pada hari tersebut belum berhasil
menentukan Paus baru untuk memimpin Gereja Katholik sedunia.
![Page 16: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/16.jpg)
![Page 17: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/17.jpg)
![Page 18: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/18.jpg)
EVOLUSI KOMUNIKASI OPTIK
18
![Page 19: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/19.jpg)
19
![Page 20: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/20.jpg)
Perkembangan SKSO
• Evolusi generasi-4 SKSO
0.1
1.0
10
100
1000
19761974 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990
800 nm,
multimode
1300 nm,
singlemode
1550 nm,
singlemode
direct detection
1550 nm,
singlemode
coherent detection
5 Gb/s, 233 km
system with 5
optical amplifiers
capacity
20
![Page 21: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/21.jpg)
Peningkatan Bit rate – Distance Product
21
![Page 22: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/22.jpg)
22
Peningkatan Kapasitas
![Page 23: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/23.jpg)
3 Tb/s
1 Tb/s
300 Gb/s
100 Gb/s
30 Gb/s
10 Gb/s
‘88 ‘90 ‘92 ‘94 ‘96 ‘98 ‘00
10 Tb/s
30 Tb/s
Experimental
• Wide Band OA
• Non-Zero Dispersion Fiber
• Forward Error Correction
• Polarization Multiplexing
• Optical Add/Drop
Increasing Transmission Capacity per Fiber
Lease bandwidth not fiber Source: Lucent Technologies
23
![Page 24: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/24.jpg)
24
NTT was able to achieve 69.1 Tbit/s transmission by
applying wavelength division multiplex (WDM) of 432
wavelengths with a capacity of 171 Gbit/s over a
single 240 km-long optical fiber on March 25, 2010.
![Page 25: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/25.jpg)
![Page 26: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/26.jpg)
World Wide Submarine FO Networks
26
![Page 27: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/27.jpg)
27
![Page 28: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/28.jpg)
South-East Asia and the Far-East
28
![Page 29: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/29.jpg)
![Page 30: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/30.jpg)
Overview Backbone Transport
TELKOM
![Page 31: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/31.jpg)
31
Untung dan Rugi SKSO
![Page 32: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/32.jpg)
32
Perbandingan dengan yang lain
![Page 33: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/33.jpg)
Cahaya dan Propagasi Geometrik
Pengertian Cahaya
Hukum Snell
Hukum Fresnel
![Page 34: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/34.jpg)
Teori Cahaya
Secara umum, cahaya bisa dipandang dengan 3 pendekatan,
yakni :
1. Melihat cahaya sebagai sebuah ray atau geometrical optic,
2. Melihat cahaya sebagai sebuah electromagnetic wave, dan
3. Melihat cahaya dengan sebuah pendekatan teori kuantum.
![Page 35: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/35.jpg)
Parameter optik sebuah material adalah indeks bias. Di udara kecepatan fasa
cahaya adalah 3 x 108 m/s. Kecepatan fasa berkaitan dengan frekuensi dan panjang
gelombang, c = f . Indeks bias didefinisikan sbb :
Tinjauan Geometrikal Optik
phv
cn
Nilai n adalah :
1. Udara n = 1.00,
2. Air n = 1.33,
3. Gelas n = 1.50, dan
4. Berlian n = 2.42.
![Page 36: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/36.jpg)
Teori Cahaya
• Pendekatan optika geometris– Cahaya merambat lurus
– Kecepatan di ruang hampa c=1/ √(εoμo) ≈ 3 x 108 m/s
– Kecepatan di medium lain v = c/n ; n adalah indeks bias medium
– n = c/v =√(εμ)/√(εoμo)
:o Permeabilitas hampa udara = 4π x 10-7 N s2 C-2
:o Permitivitas hampa udara = 8,85 x 10-12 C2 N-1 m-2
![Page 37: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/37.jpg)
n1
n2
i r
t
i = r
Cahaya terus
Cahaya pantul
Cahaya datang Garis normal
Hukum SNELLDengan melihat cahaya sebagai sinar, maka konsep pantulan dan pembiasan dapat
diinterpretasikan dengan mudah. Ketika sebuah sinar memasuki perbatasan dua media
yang berbeda, sebagian sinar dipantulkan kembali.
▪ Cahaya datang, cahaya pantul, dan garisnormal terletakpada bidangdatar
▪ Sudut datang = sudut pantul
![Page 38: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/38.jpg)
Teori Cahaya
n1
n2
i r
t
i = r
2
1
sin
sin
n
n
i
t
– Hukum SNELL mengenai pembiasan
▪ n1<n2 Cahaya terus
dibelokkan mendekati normalCahaya terus
Cahaya pantulCahaya datang
n1
n1
n2
n2
▪ n1>n2 Cahaya terusdibelokkan menjauhinormal
![Page 39: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/39.jpg)
Teori Cahaya– TIR (Total Internal Reflection)
12 3 4
Kondisi ini sudut datang
disebut sudut kritisBila sudut datang > sudut
kritis terjadi TIR
Cahaya datang dari
medium dengan
indeks bias yang
lebih tinggi
Sudut datang semakin
besar, cahaya yang terus
makin menjauhi normal
Sudut terus = 90o
1
2sinn
nc Besarnya sudut kritis diturunkan dari hukum Snell adalah :
![Page 40: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/40.jpg)
Teori Cahaya• TIR (total Internal Reflection)
![Page 41: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/41.jpg)
Teori Cahaya• Pendekatan Gelombang EM
– Cahaya : Gelombang EM f ~ 1014 = 100 THz
E = E0 sin (t – kz) E = E0e-z sin (t – kz)
x
y
z
e-z
![Page 42: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/42.jpg)
Cahaya Sebagai Gelombang Elektromagnetik
Maxwell menyatakan bahwa cahaya adalah
gelombang elektromagnetik. Gelombang
elektromagnetik terdiri dari distribusi medan
elektrik dan medan magnetik yang bergerak
saling tegak lurus. Dalam gambar 9
diilustrasikan bentuk gelombang
elektromagnetik yang merambat dalam suatu
medium.
x
y
z
e-z
E
H
Gambar 9 Ilustrasi Perambatan Gelombang Elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik terdiri dari medan
elektrik, dan medan magnetik,E
H
y
z
x
z
azfteHtzH
azfteEtzE
2cos,
2cos,
0
0
Persamaan di atas merupakan gelombang
elektromagnetik yang merambat ke arah z
positif, merambat dalam medium konduktif.
![Page 43: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/43.jpg)
Cahaya Sebagai Gelombang Elektromagnetik
![Page 44: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/44.jpg)
Beberapa karakteristik gelombang elektromagnetik :
a. Gelombang elektromagnetik adalah transversal, artinya medan listrik dan medan magnetik
bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan
b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c = 3 x 108 m/s.
c. Gelombang elektromagnetik di udara tidak mengalami redaman = 0
d. Parameter-parameter gelombang dinyatakan dengan:
= panjang gelombang (m)
= konstanta redaman (Np/m)
= konstanta propagasi (rad/m)
f = frekuensi gelombang (Hz)
e. Gelombang elektromagnetik yang merambat dalam suatu medium konduktif akan mempunyai
karakteristik sbb:
vf < c
< di udara
f tetap
0
f. Karakteristik penting dari gelombang elektromagnetik adalah polarisasi, yaitu : pola pergerakan
medan elektrik yang diamati dari arah perambatan.
![Page 45: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/45.jpg)
![Page 46: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/46.jpg)
![Page 47: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/47.jpg)
Teori Cahaya
• Pendekatan Gelombang EM
– Polarisasi gelombang EM
Polarisasi sirkular Polarisasi elipsPolarisasi linier
![Page 48: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/48.jpg)
HUKUM FRESNEL
Bidang datang : bidang tegak lurus terhadap bidang batas dan melalui arah perambatan cahaya.
Vektor medan listrik tegak lurus arah perambatan cahaya
Polarisasi sejajar bidang datang :
ii
ii
P
nnnn
nnnn
22
1
2
21
2
2
22
1
2
21
2
2
sincos
sincos
θt
θi
θr
Er
Et
Ein2n1
P : Paralelle
ρ : Koefisien refleksi
![Page 49: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/49.jpg)
Polarisasi tegak lurus bidang datang :
θt
θi
θr
Er
Et
Ei
n1 n2
ii
ii
S
nnn
nnn
22
1
2
21
22
1
2
21
sincos
sincos
ρ : Koefisien refleksi
S : Senkrecht
![Page 50: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/50.jpg)
Reflektansi :2
R
1
2tan00n
nR BP θB : Sudut BREWSTER
Sudut Kritis :
10sin
1sinsinsin
sin
22
1
2
2
22
2
22
1
1
2
SPi
iCiCi
C
nn
Rnn
n
n
Anti refleksi :
n1 n2 n3312
22
231
22
231
0
][
][
nnnR
nnn
nnnR
ρ : Koefisien refleksi
![Page 51: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/51.jpg)
![Page 52: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/52.jpg)
n1 = 1 dan n2 = 1.5
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85
SUDUT DATANG
RE
FL
EK
TA
NS
I
Rp Rs
![Page 53: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/53.jpg)
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85
RE
FL
EK
TA
NS
I
SUDUT DATANG
n1 = 1.5 dan n2 = 1
Rp Rs
![Page 54: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/54.jpg)
Tinjauan Teori Kuantum
Teori gelombang untuk cahaya cukup untuk menjelaskan semua fenomena yang
melibatkan transmisi cahaya. Akan tetapi, dalam menjelaskan hubungan cahaya dan
materi, seperti dispersi, emisi dan absorpsi cahaya, teori gelombang dan teori partikel
tidak cukup.
Teori kuantum mengindikasikan bahwa radiasi optik mempunyai karakteristik partikel
sebagaimana karakteristik gelombang. Energi cahaya selalu mengeluarkan atau
menyerap foton atau quanta. Energi foton bergantung pada frekuensi f. Hubungan energi
dan frekuensi adalah sbb:
hfE
di mana h adalah konstanta Planck, besarnya = 6.625 x 10-34 J.s.
Ketika cahaya jatuh pada sebuah atom, sebuah foton dapat mentransfer energinya ke
sebuah electrón dalam atom tsb, sehingga membuatnya meloncat ke level energi yang
lebih tinggi. Dalam proses ini sebagian atau seluruh energi foton diberikan pada elektron.
Energi yang diserap electrón harus sama besar dengan energi yang dibutuhkan elektron
untuk melompat ke level energi yang lebih tinggi. Sebalikya elektron yang telah
tereksitasi dapat turun ke level energi yang lebih rendah dengan mengeluarkan energi
yang sama dengan energi yang digunakan untuk eksitasi.
![Page 55: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/55.jpg)
Teori Cahaya
• Pendekatan Teori Kuantum– Cahaya merupakan serangkaian energi yang
terkuantisasi secara diskrit yang disebut quanta
atau photons
– Energi cahaya bergantung pada frekuensi
– Dapat menjelaskan fenomena dispersi, emisi,
dan absorpsi
hfE h = konstanta Plack = 6,626 x 10-34 [J.s]
f = frekuensi [Hz]
1 eV = 1,6 x 10-19 J
![Page 56: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/56.jpg)
Untuk mendapatkan daya 1μW berkas cahaya pada panjang
gelombang 0,85 μm, dibutuhkan berapa photon per detik ?
Contoh :
![Page 57: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/57.jpg)
Waktu pengamatan = 1s
Daya yang dihasilkan : 1 μW
Energi yang dbutuhkan untuk mendapatkan daya sebesar diatas = P.t = 1 μW . 1 s = 1 μJ (Energi total)
Energi satu photon : 2,34 x 10-19 J
Jadi jumlah photon-nya : energi total/ energi 1 photon = 1 μJ / 2,34.10-19 J = 427 x 1010 photon
Jawab :
![Page 58: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/58.jpg)
Penjalaran Cahaya
![Page 59: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/59.jpg)
Gambaran Umum Serat Optik
❖ Serat optik adalah suatubumbung gelombang yang berisidielektrik dengan indeks biastertentu yang digunakan untukmerambatkan energi elektromagnetik pada frekuensi antara 300 – 600 Tera Hertz (frekuensioptik). Serat optik terdiri dari core (inti) dan cladding (selubung inti).
❖ Fungsi inti adalah sebagaipenyalur gelombang cahaya, dancladding berfungsi untukmemperkecil rugi-rugi permukaanserta mengarahkan gelombangcahaya tersebut.
core
cladding
coat
Dari gelas atau plastik
Dari plastik & diberi warna, bisa > 1 lapisan
Gambar Struktur Serat Optik
![Page 60: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/60.jpg)
![Page 61: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/61.jpg)
![Page 62: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/62.jpg)
Jenis Serat Optik
• Berdasarkan variasi dari komposisi material (bahan) penyusun
core-nya, fiber optik dibagi menjadi dua
– Step-index fiber : nilai indeks biasnya sama (uniform) dari center (core)
sampai core boundary dan kemudian berubah (step)
di bagian cladding
– Gradded-index fiber : indeks bias bervariasi secara radial dari center
sampai ke cladding
• Step dan graded index fiber dibagi menjadi dua
– Single mode : hanya terdiri dari satu mode selama propagasinya
– Multimode : terdiri dari banyak (ratusan) modes selama propagasinya
![Page 63: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/63.jpg)
3
2
1
![Page 64: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/64.jpg)
Keuntungan & Kekurangan
• Keuntungan multimode dibandingkan singlemode
fiber:
– Radius core (jari-jari inti) yang lebih lebar
mempermudah pada saat launching daya optik ke
fiber (kopling) dan mempermudah pada saat
penyambungan (connecting) dengan fiber yang sama
– Sumber optik yang bisa digunakan pada multimode
fiber adalah LED source, sedangkan single mode
harus menggunakan LASER diode, dimana dengan
menggunakan LED mempunyai daya optik yang
lebih rendah, lebih mudah fabrikasi, lebih murah,
masa berlaku operasinya lebih lama
• Kekurangan multimode adalah menimbulkandispersi intermodal– Dispersi intermodal bisa didiskripsikan sebagai
berikut: ketika pulsa optik di launch kedalam fiber,daya optik didistribusikan pada semua mode yangdigunakan. Masing-masing mode bisa berpropagasidengan kecepatan yang berbeda sehingga mode-mode yang membawa pulsa optik tadi datang/sampai di fiber end dengan sedikit perbedaan waktu(delay) hal ini menyebabkan terjadi pelebaran pulsakarena penjalarannya selama melalui media fibertersebut.
– Efek dispersi intermodal tersebut bisa dikurangidengan menggunakan gradded index fiber
• Keuntungan singlemode fiber adalah memilikibandwidth yang lebih lebar dan tidak ada efekdispersi intermodal
![Page 65: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/65.jpg)
• Step Index Single Mode
Kelebihan Kekurangan
Dispersi minimum NA Kecil : butuh ILD
BW Lebar Sulit untuk terminasi
Sangat efisien Mahal
Cladding
Core 8-12m
n2 n1
Profil Indeks bias
![Page 66: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/66.jpg)
66
• Single mode Step Index
Cladding
Core 8-12m
n2
125m
n1
Profil indeks
bias
a
![Page 67: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/67.jpg)
67
SI Fiber (Step Index)
• Semakin besar sudut masuk semakinkecil sudut datang pada batas inti-kulit semakin panjang lintasan dalamserat optik.
• Cahaya menjalar dibedakanberdasarkan jumlah modus yang menjalar, semakin kecil sudut datangcahaya semakin kecil nomor modus cahaya yang menjalar.
• SO menyalurkan 1 modus single mode
• SO menyalurkan > 1 modus multimode
maks
n1
n2
0
n2
n1
1
![Page 68: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/68.jpg)
68
SM Fiber (Single Mode)
2
2
)( oW
r
oeErE
Parameter penting/dasar dari SM fiber adalah MFD (Mode Field Diameter).
MFD ditentukan dari distribusi medan modus dari modus fundamental LPo1.
Pada SM fiber tidak semua cahaya yang merambat pada fiber melalui inti.
r : jari-jari
EO : amplitudo medan listrik pada r`= 0
WO : lebar distribusi medan listrik
)879.2619.165.0( 62/3 VVaWo
![Page 69: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/69.jpg)
69
Distribusi cahaya di SM fiber diatas panjang gelombang cut off-nya.
Untuk distribusi Gaussian MFD sebesar lebar 1/e2 dari daya optis.
![Page 70: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/70.jpg)
70
Dua polarisasi dari modus fundamental H11 pada fiber SM
![Page 71: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/71.jpg)
71
• Step Index Multimode
Cladding
Core 50-200m
n2
125-
400m
n1
Profil indeks
bias
a
![Page 72: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/72.jpg)
Karakteristik
Serat Optik
• Karakteristik Mekanis
– Strength
– Static fatigue
• TIR (Total Internal
Reflection)
Cladding
Core
![Page 73: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/73.jpg)
73
Higher-order mode Lower-order mode
Representasi berkas multiple mode
![Page 74: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/74.jpg)
Gradded-index fiber nilai indek bias core-nya menurun secara
kontinyu sesuai dengan kenaikan radial distance (r) dari
center of fiber sampai ke core-cladding boundary, kemudian
pada bagian cladding nilai index biasnya akan kontsan
arnnn
ara
rn
rn
........,.........)1(21
0....................,.........21)(
211
1
1
21
21
22
21
2 n
nn
n
nn
Keterangan:
r : radial distance
a : jari-jari core (inti)
∆ : beda indek bias relatif
: index profile ( 1,.....∞)
![Page 75: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/75.jpg)
Plot the refractive-index profile of n1 to n2 as a function of radial distance r ≤ a forgradded-index fibers that have α values of 1, 2, 4, 8, and ∞ (step index). Assume thefibers have a 25-μm core radius, n1=1,48 and ∆=0,01
Soal
![Page 76: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/76.jpg)
Serat Optik• Bagaimana cahaya merambat dalam serat optik ?
76
![Page 77: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/77.jpg)
![Page 78: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/78.jpg)
78
NA = sin maks = 21
2
2
2
1 nnn
1
21
2
1
2
2
2
1
2 n
nn
n
nn
Step index fiber
∆ : beda indeks bias relatif
maks
n1
n2
![Page 79: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/79.jpg)
79
NAnnV aa
22
2
2
12
/2
/
/
12
2
2
2
1
2
2
2
k
nkn
dengan
nn
nkb
V-parameter menentukan jumlah modus yang menjalar dalam SO
Konstanta propagasi normalisasi b :
Mode cut off jika β/k = n2
β : konstanta propagasi
V-parameter
![Page 80: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/80.jpg)
80
Panjang gelombang cut off :
Single mode fiber : V ≤ 2,405
Atau V cut off : VC = 2,405
222 12
2
2
1
CC
CV
annn
V
a
![Page 81: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/81.jpg)
81
![Page 82: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/82.jpg)
82
Grafik β/k terhadap V untuk beberapa modus orde terendah
![Page 83: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/83.jpg)
V-Number and Fiber Modes
2.405
![Page 84: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/84.jpg)
84
Fiber Modes
![Page 85: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/85.jpg)
85
2
2
2
1
2 nn
2
22 22
2
2
12
22
2
Vnn
aAM
Jumlah mode yang masuk ke fiber :
Solid acceptance angle dari fiber :
[Sterad]
![Page 86: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/86.jpg)
86
Daya mengalir pada Step Index
2
1
3
4
1
MP
P
P
P
P
P
clad
coreclad
Contoh :
Fiber step index a = 10 μm, n1 = 1,48; ∆ = 0,001; λ = 1,3 μm;
Hitung V; Ω; M; Pclad/P; λc;
Jika ∆ = 0,03, hitung M dan Pclad/P;
![Page 87: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/87.jpg)
87
Grafik aliran daya pada kulit dari fiber Step Index terhadap V
![Page 88: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/88.jpg)
88
• Graded Index
1
21
2
1
2
2
2
1
0.......;.........21
;.......)1(21
2
)(1
211
n
nn
n
nn
rnar
a
rn
arnnn
Cladding
Core 50-100m
n2
125-
140m
n1
Profil Indeks
bias
r
a
![Page 89: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/89.jpg)
89
GI Fiber (Graded Index)
Perbandingan NA dari fiber yang memiliki profil α yang berbeda
![Page 90: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/90.jpg)
90
Untuk V besar Jumlah modus M = V2/4 atau setengah dari jumlah mode pada SI fiber
GI Fiber (Graded Index)
V cut off :
21405,2 CV
Untuk α = 2 pada GI :
harga VC = 3,401 atau √2 kali lebih besar dari pada SI.
Harga λC akan 1/(√2) lebih pendek dari pada SI
Jumlah modus :
2
12
1
22 2
22
annkaM
![Page 91: 1. PENDAHULUAN - ahambali.staff.telkomuniversity.ac.id · bergetar tegak lurus terhadap arah perambatan b. Kecepatan fasa gelombang elektromagnetik di dalam vakum (udara) adalah c](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022081503/5c7a152709d3f2bd0e8c1832/html5/thumbnails/91.jpg)
91
Latihan :
Fiber graded index, α = 2, a = 10 μm,
n1 = 1,48; ∆ = 0,001; λ = 1,3 μm;
Hitung n(r); NA(r); Vc; M; λc;