## Implementasi Sistem Pengukuran Redaman Serat Optik Pada Lekukan

## Measurement System Implementation Optical Fiber Reducing On Slows

## Lince Markis, Vera Veronica & Uzma Septima
Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Padang Kampus Limau Manis Padang Telp. 0751-72590 Fax. 0751-72576 Email: lincemarkis@yahoo.com, veraveronica@yahoo.co.id, u_septima@yahoo.com

## Abstract
Dutch electronics company, Philips, is testing LiFi technology. LiFi or Light Fidelity is able to deliver broadband internet connections through light intermediaries. According to Philips Lightning Olivia Qiu's Chief Innovation Officer, LiFi technology has great potential for today's digital era. Indeed, if you look at the current world trend, internet connection has now become one of the daily needs of humans just like the lighting needs produced by Philips massively. When radio frequency becomes increasingly dense, the light spectrum is a large untapped  resource  [kompas,  2018].  Based  on  the  facts  stated  that  communication  using  optical  fiber  becomes very  important  so  that  to  optimize  the  fiber  optic  system  an  implementation  of  optical  fiber  attenuation measurements is made. In this study, the method of implementing the measurement of optical fiber attenuation at a  wavelength  of  875  nm  was  introduced.  This  optical  fiber  attenuation  measurement  utilizes  transmitter  and receiver optical fiber systems that are connected to optical fibers with different lengths and curves. Attenuation for the length of 1, 3, 4, 5 and 6 meter optical fibers is 0.034, 0.558, 0.625, 1.156 and 2.170 dB respectively in straight  optical  fiber  conditions.  The  power  values  for  each  optical  fiber  with  lengths  1,  3,4,5  and  6m respectively are 52.21, 51.58, 50.81, 45.08 and 30.05 dB when there are curves. The attenuation values  of each 1, 3, 4, 5 and 6 m optical fiber lengths are - 0.746, - 0.8, - 0.864, - 1,384 and - 3,145 dB respectively when there is a curve.
Keywords : Optical Fiber, Optical Fiber Attenuation, Wavelength.

## PENDAHULUAN
PT.  Sarana  Global  Indonesia  saat  ini tengah  berupaya  membantu  pemerintah dalam  pembangunan  infrastruktur.  Salah satunya adalah membangun jaringan telekomuikasi  yang  lebih  cepat  dengan menggunakan Cable  Barge atau kabel bawah  laut . Presiden  Direktur  Sarana Global  Indonesia  Chandra  Arie  Setiawan mengklaim, jaringan telekomunikasi menggunakan  cable  barge  ini  lebih  cepat jika dibandingkan satelit. Kalau satelit itu kecepatannya  megabyte  sedangkan  untuk cable barge ini terabyte [suara.com 2017]. Selain itu jika komunikasi hanya mengandalkan  satelit,  maka  kapasitasnya akan  terbatas,  jika  server  satelit  down atau  mengalami  masalah  maka  jaringan telekomunikasi  akan  terganggu.  "Lalu
dari  segi  perawatan  satelit  perawatannya tiap  15  tahun  sedangkan cable  barge ini minimal  25  tahun.  Teknologi  kabel  laut ini  menggunakan  serat  optik.  Pada  sistem transmisi  serat  optik,  cahaya  yang  merambat sepanjang  serat  optik  akan  mengalami peredaman, sehingga disisi penerima kekuatan  cahaya  akan  menjadi  lemah.  Disisi lain kekuatan cahaya dari dioda laser terbatas dan photodetector memiliki sensitifitas tertentu untuk dapat mendeteksi sinyal optik. Oleh karena itu untuk dapat mengoperasikan sistem telekomunikasi, rugi- rugi optik harus dibuat pada level yang lebih tinggi dari level sensitivitas yang dimiliki oleh photodetector. Level  rugi-rugi  optik  yang  diperbolehkan sudah  ditentukan  untuk  masing-  masing sistem telekomunikasi.
Lengkungan dapat terjadi akibat hal-hal yang tidak  sengaja,  sehingga  mengakibatkan  arah
propagasi  cahaya  di  dalam  serat  optik berbelok  dari  arah  transmisi  semula  keluar dari core  ke arah cladding. Jenis  lengkungan dapat  dikelompokkan  ke  dalam  dua  macam, yaitu  microbending  dan  macrobending. Microbending.  Microbending  lebih  sulit untuk dideteksi karena jari-jari kelengkungan mendekati  jari-jari  inti  serat  optik,  sehingga mengakibatkan  adanya  kopling  daya  antar mode.  Rugi  microbending  dikurangi  dengan menggunakan  jaket  pelindung  serat  yang fleksibel.  Macrobending  dapat  diartikan sebagai  rugi-rugi  yang  terjadi  jika  jari-jari kelengkungan  jauh  lebih  besar  dari  jari-jari inti  serat  optik. Hal  ini disebabkan oleh efek makroskopik  seperti  adanya  belokan  kecil pada serat itu sendiri.
Pada  penelitian  ini  diperkenalkan  metode implementasi  pengukuran  redaman  serat optik  pada  panjang  gelombang  875  nm. Pengukuran redaman serat optik ini memanfaatkan  pemancar  dan  penerima sistem  serat  optik  yang  terhubung  ke  serat optik  dengan  panjang  dan  lengkungan  yang berbeda-beda. Prinsip kerja metode pengukuran  redaman  serat  optik  ini  adalah dengan  mengukur  tegangan  dan  arus  pada sisi  pemancar  dan  penerima.  Parameter tegangan ini yang dijadikan referensi sebagai nilai redaman dari sistem serat optik.

## METODOLOGI
Implementasi  sistem  pengukuran  redaman serat optik pada panjang gelombang 875 nm. Beberapa bagian dalam konfigurasi sistem ini memiliki tujuan khusus meliputi :
 Perencanaan  sistem  alat  pengukuran redaman serat optik berupa pengukuran tegangan pada sisi penerima  yang  dijadikan  sebagai acuan nilai redaman sistem komunikasi serat optik.
 Perencanaan sistem pengukuran untuk beberapa panjang dan lengkungan yang berbeda-beda.
 Memberikan  alternatif  pengukuran redaman  pada  sistem  serat  optik untuk tipe serat optik yang berbeda. Perancangan  sistem  pengukuran  redaman pada serat optik dilakukan dengan
membentuk  sistem  pengukuran  tegangan pada  serat  optik.  Sistem  ini  dibentuk  dari sebuah pemancar optik dan saluran transmisi berupa  serat  optik  serta  sebuah  penerima optik.  Sebuah  pemancar  optik  yang  bekerja pada  panjang  gelombang  875  nm  di hubungkan  ke  serat  optik  dengan  panjang dan  kelengkungan  tertentu.  Serat  optik  pada sisi  ujung  lainya  di  hubungkan  dengan sebuah penerima serat optik.
Pada  sistem  transmisi  serat  optik,  cahaya yang  merambat  sepanjang  serat  optik  akan mengalami  peredaman,  sehingga  diujung jauh  (sisi  penerima)  kekuatan  cahaya  akan menjadi  lemah.  Disisi  lain  kekuatan  cahaya dari  dioda  laser  terbatas  dan  photodetector memiliki  sensitifitas  tertentu  untuk  dapat mendeteksi  sinyal  optik.  Oleh  karena  itu untuk dapat mengoperasikan sistem telekomunikasi,  rugi-  rugi  optik  (total  loss) harus dibuat pada level yang lebih tinggi dari level sensitivitas yang dimiliki oleh photodetector.  Level  rugi-rugi  optik  yang diperbolehkan sudah ditentukan untuk masing- masing sistem telekomunikasi.
Lengkungan dapat terjadi akibat hal-hal yang tidak  sengaja,  sehingga  mengakibatkan  arah propagasi  cahaya  di  dalam  serat  optik berbelok  dari  arah  transmisi  semula  keluar dari  core  ke arah cladding. Jenis  lengkungan dapat  dikelompokkan  ke  dalam  dua  macam, yaitu  microbending  dan  macrobending. Microbending.  Microbending  lebih  sulit untuk dideteksi karena jari-jari kelengkungan mendekati  jari-jari  inti  serat  optik,  sehingga mengakibatkan  adanya  kopling  daya  antar mode.  Rugi  microbending  dikurangi  dengan menggunakan  jaket  pelindung  serat  yang fleksibel.  Macrobending  dapat  diartikan sebagai  rugi-rugi  yang  terjadi  jika  jari-jari kelengkungan  jauh  lebih  besar  dari  jari-jari inti  serat  optik. Hal  ini disebabkan  oleh efek makroskopik  seperti  adanya  belokan  kecil pada serat itu sendiri.

## A. Perancangan Sistem Pengukuran redaman pada    serat optik
Perancangan  sistem  pengukuran  redaman pada serat optik dilakukan dengan membentuk  sistem  pengukuran  tegangan
pada  serat  optik.  Sistem  ini  dibentuk  dari sebuah pemancar optik dan saluran transmisi berupa  serat  optik  serta  sebuah  penerima optik.  Sebuah  pemancar  optik  yang  bekerja pada  panjang  gelombang  875  nm  di hubungkan  ke  serat  optik  dengan  panjang dan  kelengkungan  tertentu.  Serat  optik  pada sisi  ujung  lainya  di  hubungkan  dengan sebuah penerima serat optik.

## B.Perancangan pengukuran redaman serat optik
Data  pengukuran  redaman  yang  dihasilkan melalui  tahap  menentukan  karakteristik  dari sumber  optik  yang  digunakan,  dimana sumber optik yang dipakai berupa dioda laser yang  bekrja  pada  panjang  gelombang  875 nm.  Data  dari  karakteristik  dioda  pemancar yang  digunakan  berupa  tegangan  tertentu dengan  melihat  indikasi  arus  maksimum. Data  karakteristik  dioda  pemancar  ini digunakan  untuk  mengetahui  tegangan  kerja dari  dioda  tersebut.  Tegangan  kerja  dioda pemancar  diberikan  pada  sisi  pemancar sehingga  dioda  yang  difungsikan  sebagai sumber  optik  dipastikan  dapat  bekerja. Secara keseluruhan bagian dalam konfigurasi sistem ini meliputi :
 Perencanaan sistem serat optik secara keseluruhan.
 Perencanaan  hardware  terdiri  dari serat  optik  dengan  panjang  yang bervariasi  dan  kelengkungan  yang berbeda.
 Penggunaan  software  labsoft  berupa alat  ukur  virtual  yang  digunakan untuk  mendapatkan  hasil  berupa  arus dan  tegangan  sebagai  implementasi nilai redaman.

## C. Blok Diagaram Rancangan Sistem

## Gambar 1. Blok Diagram Rancangan Sistem
Blok  diagram  sistem  dalam  melakukan pengukuran  dengan  memanfaatkan  hasil redaman  dari  serat  optik.  Nilai  redaman dilakukan  dengan  kondisi  serat  optik  lurus dan ada lekukan.

## D. Rumusan Pengolahan data
Metode  pengukuran  yang  digunakan  adalah mengukur  tegangan  dengan  memberikan input  arus  yang  bervariasi  pada  serat  optik. Pengukuran  dilakukan  dengan  menggunakan perangkat  pemancar  dan  penerima  optik. Pemancar  dan  penerima  optik  dihubungkan dengan  serat  optik  yang  memiliki  panjang dan  lengkungan  yang  berbeda-beda.  Hasil pengukuran  berupa  tegangan  yang  dapat  di implementasikan  terhadap  nilai  redaman yang  terjadi  sepanjang  serat  optik  yang digunakan.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Percobaan yang telah dilakukan
menghasilkan  beberapa  hal  yang  dapat dijabarkan sebagai berikut :

## A. Pengukuran daya serat optik.
Pengukuran  daya  dilakukan  untuk  panjang serat optik yang bervariasi yaitu 1, 3, 4, 5 dan 6 meter. Pengukuran dilakukan
menggunakan  power  meter  sebagai  referensi
daya  standar.  Pengukuran  dilakukan  dengan urutan sebagai berikut :
1.  Power  meter  di  seting  sesuai  dengan panjang    gelombang  yang  digunakan  oleh serat optik yaitu 875 nm.
2.  Ujung  serat  optik  salah  satunya  dipasang pada  sumber  optik  power  meter  dan  ujung lainnya  pada  power  meter.  Serat  optik  yang digunakan memiliki panjang 1, 3, 4, 5, dan 6 meter. Pengukuran dilakukan secara bergantian untuk setiap panjang serat optik.
Tabel. 1
Hasil Pengukuran Data Serat Optik dengan Power Meter
• No. • Panjang ( meter ) Daya ( dB )
• 1 1 62.98 • 2 3 55.48 • 3 4 54.37 • 4 5 48.27 • 5 6 38.19
Gambar 2. Grafik Daya terhadap Panjang

## Serat Optik menggunakan Power Meter
Tabel  1  menunjukan  nilai  hasil  pengukuran daya serat optik menggunakan power meter. Serat  optik  dengan  panjang  yang  bervariasi sampai  5  meter  menunjukan  nilai  daya semakin berkurang dengan semakin panjangnya serat optik.
B. Pengukuran daya serat optik menggunakan Sumber Optik
• Pengukuran  daya  dilakukan  untuk panjang  serat  optik  yang  bervariasi yaitu  1,  3,  4,  5,  dan  6.  dan  kondisi serat  optik  dalam  posisi  tidak  ada lekukan ( lurus ).
• Pengukuran  dilakukan  menggunakan rangkaian  sumber  optik.  Pengukuran dilakukan  dengan  urutan  sebagai berikut :
1.    Sumber  optik  di  seting  sesuai dengan  panjang  gelombang  yang digunakan oleh serat optik yaitu 875 nm.
2.  Power meter di seting sesuai dengan panjang gelombang yang di gunakan serat optik.
3.    Ujung  serat  optik  salah  satunya dipasang  pada  sumber  optik  dan ujung  lainnya  pada  power  meter. Serat optik yang digunakan memiliki  panjang  1,  3,  4,  5  dan  6. Pengukuran dilakukan secara bergantian  untuk  setiap  panjang serat optik. Tabel. 2 Hasil Pengukuran Data Serat Optik dengan Sumber Optik No. Panjang ( meter ) Daya ( dB ) 1 1 62 2 3 54.97 3 4 54.12 4 5 47.89 5 6 37.92

## Gambar 3. Grafik Daya terhadap Panjang Serat Optik menggunakan Sumber Optik
Tabel 2 hasil pengukuran daya pada setiap panjang serat optik dengan menggunakan sumber optik. Nilai daya yang dihasilkan berbanding terbalik dengan panjang serat optik.
Pengukuran daya (dB) terhadap parameter panjang (m) serat optik menggunakan sumber optik menghasilkan perubahan nilai panjang serat optik bervariasi terhadap nilai daya dimana  perubahan nilai parameter berbanding terbalik.

## C. Perhitungan  Redaman Serat Optik

## Tabel. 3
Hasil Pengukuran Redaman Serat Optik
No. Panjang ( meter ) a ( dB ) PM a ( dB ) S 1 1 0.033 -0.034 2 3 0.517 -0.558 3 4 -0.605 -0.625 4 5 -1.122 -1.156 5 6 -2.139 -2.170

## Gambar 4. Grafik Redaman terhadap Panjang
Serat Optik  menggunakan Power Meter
Nilai  parameter  redaman  (  dB  )  terhadap panjang  (  m  )  serat  optik  menggunakan power meter adalah berbanding lurus.
Tabel  3  menunjukan  hasil  redaman  pada saat  serat  optik  memiliki  panjang  yang berbeda-beda.  Variasi  panjang  serat  optik menunjukan  nilai  yang  berbanding  lurus terhadap nilai redaman itu sendiri.

## Gambar 5. Grafik Redaman terhadap Panjang Serat Optik menggunakan Sumber Optik
Nilai  parameter  redaman  (  dB  )  terhadap panjang  (  m  )  serat  optik  menggunakan sumber optik adalah berbanding lurus.

## Gambar 6. Grafik Redaman terhadap Panjang

## Serat Optik
Perbandingan pengukuran menggunakan sumber  optik  dan  power  meter  menunjukan hasil  yang  sama  dimana  parameter  panjang terhadap redaman adalah berbanding lurus.
D. Pengukuran daya serat optik kondisi ada  lekukan
Tabel. 4 Hasil Pengukuran Daya Serat Optik Lekukan No. Panjang ( meter ) Daya ( dB ) 1 1 52.21 2 3 51.58 3 4 50.81 4 5 45.08 5 6 30.05

## Gambar 7. Grafik Daya terhadap Panjang Serat

## Optik saat ada lekukan
Lekukan  yang  terjadi  sepanjang  serat  optik mempengaruhi  nilai  daya  yang  dihasilkan sepanjang  serat  optik.  Nilai  daya  berbanding terbalik  dengan  nilai  panjang  serat  optik. Nilai  daya  yang  dihasilkan  pada  serat  optik yang mengalami lekukan lebih besar dibandingkan  dengan  nilai  daya  yang dihasilkan  pada  saat  serat  optik  dalam kondisi lurus.
Pada  tabel  4  merupakan  pengukuran  daya sepanjang  serat  optik  dengan  kondisi  serat optik  dalam  keadaan  terjadi  lekukan.  Nilai daya  yang  dihasilkan  berbanding  terbalik terhadap nilai redaman.

## E. Perhitungan  Redaman Serat Optik saat ada lekukan
Tabel. 5 Hasil Pengukuran Daya Serat Optik Lengkungan No. Panjang ( meter ) a ( dB ) 1 1 - 0.746 2 3 - 0.8 3 4 - 0.864 4 5 -1.384 5 6 -3.145

## Gambar  9. Grafik Redaman terhadap Panjang Serat Optik saat ada lekukan
Lekukan  yang  terjadi  sepanjang  serat  optik mempengaruhi nilai redaman yang dihasilkan sepanjang serat optik. Nilai redaman berbanding  terbalik  dengan  nilai  panjang serat  optik.  Nilai  redaman  yang  dihasilkan pada  serat  optik  yang  mengalami  lekukan lebih  besar  dibandingkan  dengan  nilai  daya yang  dihasilkan  pada  saat  serat  optik  dalam kondisi lurus.
Tabel  5  adalah  hasil  pengukuran  dari  nilai redaman terhadap panjang serta optik dengan kondisi ada lekukan. Nilai redaman disepanjang  serat  optik  yang  ada  lekukan adalah  berbanding  lurus  terhadap  panjang serat optik.

## Gambar 8. Grafik Daya terhadap Panjang Serat Optik saat ada lekukan dan Lurus
Perbandingan  nilai  parameter  daya  terhadap panjang  serat  optik  disaat  ada  lekukan  dan tanpa  lekukan  adalah  saat  ada  lekukan  nilai daya semakin kecil dengan semakin panjangnya serat optik.
Gambar 10. Grafik Redaman terhadap Panjang Serat Optik saat ada lekukan dan lurus
Perbandingan nilai parameter redaman terhadap  panjang  serat  optik  disaat  ada lekukan  dan  tanpa  lekukan  adalah  saat  ada
lekukan nilai redaman semakin besar dengan semakin panjangnya serat optik.
Tabel. 6 Hasil Pengukuran Daya Serat Optik
No. Panjang ( meter ) P ( dB ) Lurus P ( dB ) Lekukan 1 1 62.98 52.21 2 3 55.48 51.58 3 4 54.37 50.81 4 5 48.27 45.08 5 6 38.19 30.05 Tabel. 7

## Hasil Pengukuran Redaman Serat Optik
No. Panjang ( meter ) a ( dB ) Lurus a ( dB ) Lekukan 1 1 -0.034 - 0.746 2 3 -0.558 - 0.8 3 4 -0.625 - 0.864 4 5 -1.156 -1.384 5 6 -2.170 -3.145
Perbandingan  nilai  daya  pada  tabel  6 menunjukan bahwa nilai daya yang dihasilkan  saat  serat  optik  berada  pada kondisi  ada  lekukan  dengan  kondisi  serat optik lurus menunjukan nilai daya disepanjang serat optik yang terdapat lekukan menhasilkan  nilai  daya  yang  semakin  kecil dibandingkan nilai daya pada saat serat  optik lurus.
Tabel  7  merupakan  perbandingan  nilai redaman  yang  dihasilkan  akibat  adanya lekukan  disepanjang  serat  optik  terhadap serat  optik  dalam  kondisi  lurus.  Redaman yang dihasilkan memiliki nilai redaman lebih besar  pada  saat  serat  optik  mengalami lekukan  dibanding  serat  optik  dalam  kondisi lurus.

## SIMPULAN
1. Nilai daya pada masing-masing serat optik dengan  panjang 1, 3,4,5 dan 6m berturut- tururt  adalah  62,  54.97,  54.12,  47.89  dan 37.92 Db saat lurus.
2.    Nilai  redaman  masing-masing  panjang serat  optik  1,    3,  4,  5  dan  6  m  berturut-
turut  adalah  0.034,  0.558,  0.625,  1.156 dan 2.170 dB saat lurus.
3.  Kenaikan nilai redaman terhadap panjang serat optik adalah berbanding lurus.
4.  Nilai daya pada masing-masing serat optik dengan  panjang  1,  3,4,5  dan  6m  berturut- tururt  adalah  52.21,  51.58  ,  50.81,  45.08 dan 30.05 dB saat ada lekukan.
5.  Nilai  redaman  masing-masing  panjang serat optik 1,3,4, 5 dan 6 m berturut-turut adalah - 0.746, - 0.8, - 0.864, - 1.384 dan - 3.145 dB saat ada lekukan.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] O Mandasari “Analisis daya hilang pada serat  optik  melengkung  menggunakan metode geometris dan FDTD” Penelitian dan Pengembangan Telekomunikasi,  Kendali,  Komputer, Elektrik, dan Elektronika (TEKTRIKA)
“ Vol 1 No 1, Januari 2016
[2]  S  Riyadi “Kontribusi  kerugian  akibat sambungan pada saluran transmisi serat optik” Simetris,  Vol.  7  No.1,  April 2016 .
[3]  W.  Agil  “  Analisis  rugi-rugi  konektor, rugi-rugi  penyambungan  pada  serat optik” USU, vol 11 No 29, April 2015.