LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK OPTIK–P2 BENDING PADA SERAT OPTIK PRAKTIKAN: Karina Anggraeni (2414105021) Nufiqurakhmah (2414105026) Angkik Pandu Rizky (2414105052) Devic Oktora (2413106007) Sirojulaili (2413106009) ASISTEN: Rinda Nur Hidayati (2411100018) Program Studi S-1 Teknik Fisika Jurusan Teknik Fisika Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2014

LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK OPTIK–P2

BENDING PADA SERAT OPTIK

PRAKTIKAN: Karina Anggraeni (2414105021) Nufiqurakhmah (2414105026) Angkik Pandu Rizky (2414105052) Devic Oktora (2413106007) Sirojulaili (2413106009) ASISTEN: Rinda Nur Hidayati (2411100018) Program Studi S-1 Teknik Fisika Jurusan Teknik Fisika Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2014

i

ABSTRAK

Dalam perkembangan zaman, kebutuhan manusia akan informasi

dan pertukaran data sangat tinggi sehingga dibutuhkan kecepatan

transmisi data yang cepat, efektif dan efisien. Salah satu

teknologi yang sering digunakan adalah serat optik. Serat optik bekerja menggunakan prinsip dasar Total Internal Reflection

(TIR) dimana suatu peristiwa dimana cahaya yang masuk ke

dalam serat optik diteruskan hingga keluar dari serat optik.

Namun penggunaan serat optik ini tidak lepas dengan adanya

rugi. Dimana rugi dapat terjadi karena adanya lekukan (bending)

pada serat optik. Fiber optik akan kehilangan daya yang salah

satunya diakibatkan oleh bending. Pengaruh perubahan lekukan

(bending) terhadap nilai daya keluaran adalah semakin besar jari-

jari lekukan maka daya keluaran akan semakin besar dan semakin

banyak lilitan maka daya keluaran akan semakin kecil. Dengan

kata lain, rugi-rugi daya optis berbanding terbalik dengan jari-jari lekukan dan berbanding lurus dengan jumlah lilitan pada serat

optik.

Kata kunci : serat optik, TIR, lekukan, daya keluaran, rugi-rugi

daya

ii

ABSTRACT

In the times, the human need for information and high data

exchange so we need fast data transmission speed, effective and

efficient. One technology that is often used is the optical fiber.

Fiber optics work using the basic principles of Total Internal Reflection (TIR) in which an event in which the incoming light

into an optical fiber is passed to the exit of the optical fiber.

However, the use of optical fibers is not separated by the loss.

Where losses may occur due to the curvature (bending) in the

optical fiber. Fiber optics will lose power, one of which caused

by bending. Effect of change in curvature (bending) of the value

of the output power is greater radius of curvature, the output

power will be greater and more winding the output power will be

smaller. In other words, the optical power loss is inversely

proportional to the radius of curvature and is directly

proportional to the amount of twist in the optical fiber.

Keywords: optical fiber, TIR, indentation, output power, power

loss

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan

rahmat dan karunia-Nya sehingga laporan praktikum

Teknik Optik yang berjudul “Pengolahan Citra Pada Fotografi” dapat diselesaikan. Penyusunan laporan

praktikum ini tidak terlepas dari bimbingan berbagai pihak.

Penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada : 1. Agus M. Hatta, Ph.D., selaku dosen mata kuliah

Teknik Optik.

2. Detak Yan Pratama, S.T., M. Sc., selaku dosen mata kuliah Teknik Optik.

3. Rinda Nur Hidayati, selaku asisten praktikum.

4. Seluruh civitas akademik Teknik Fisika ITS

Penulis menyadari dalam penulisan laporan ini masih

terdapat kekurangan. Oleh karena itu, penulis menerima

saran dan kritik sebagai perbaikan.

Surabaya, Desember 2014

Penulis

iv

DAFTAR ISI

ABSTRAK i

ABSTRACT ii

KATA PENGANTAR iii

DAFTAR ISI iv

DAFTAR GAMBAR v

DAFTAR TABEL vi

BAB I PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang 1 1.2 Rumusan Masalah 1

1.3 Tujuan 2

1.4 Sistematika Laporan 2

BAB II DASAR TEORI 3 2.1 Serat Optik 3

2.2 Struktur Dasar Sebuah Serat Optik 4

2.3 Jenis-Jenis Serat Optik 4 2.4 Lekukan (Bending) Pada Serat Optik 5

BAB III METODOLOGI PERCOBAAN 6

3.1 Alat-alat Percobaan 6 3.2 Prosedur Percobaan 6

BAB IVANALISA DATA DAN PEMBAHASAN 8

4.1 Analisa Data 8

4.2 Pembahasan 16

BAB V PENUTUP 21

5.1 Kesimpulan 21

5.2 Saran 21

DAFTAR PUSTAKA 22

LAMPIRAN 23

v

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Struktur Serat Optik 3 Gambar 2.2 Pembiasaan Cahaya

3

Gambar 2.3 Serat Optik Singlemode Step Index 4

Gambar 2.4 Serat Optik Multimode Step Index 4

Gambar 2.5 Serat optik Grade Index Singlemode 5 Gambar 3.1 Set Up eksperimen 1 6

Gambar 3.2 Set Up Eksperimen 2 7

Gambar 4.1 Frekuensi Tingkat Keabuan 9 Gambar 4.2 Grafik Daya terhadap Jari-Jari Serat

Optik Singlemode 10

Gambar 4.3 Grafik Daya terhadap Jumlah

Lilitan Serat Optik Singlemode 11 Gambar 4.4 Grafik Loss Daya terhadap Jumlah Lilitan

Serat Optik Singlemode 12

Gambar 4.5 Grafik Daya terhadap Jari-Jari Serat Optik Multimode 13

Gambar 4.6 Grafik Loss Daya terhadap Jari-Jari Serat

Optik Multimode 14 Gambar 4.7 Grafik Daya terhadap Jumlah Lilitan

Serat Optik Multimode 15

Gambar 4.8 Grafik Daya terhadap Jumlah Lilitan

Serat Optik Multimode 16

vi

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Data Hasil Percobaan Bending Serat Optik Singlemode dengan λ 1310 nm 8

Tabel 4.2 Data Hasil Percobaan Bending Serat Optik

Singlemode λ 1550 nm 9

Tabel 4.3 Data Hasil Percobaan Lilitan Serat Optik Singlemode dengan λ 1310 nm 10

Tabel 4.4 Data Hasil Percobaan Lilitan Serat

Optik Singlemode dengan λ 1550 nm 11

Tabel 4.5 Data Hasil Percobaan Bending Serat Optik

Multimode dengan λ 1310 nm 12

Tabel 4.6 Data Hasil Percobaan Bending Pada Serat

Optik Multimode dengan λ 1550 nm 13 Tabel 4.7 Data Hasil Percobaan Lilitan Serat Optik

Multimode dengan λ 1310 nm 14

Tabel 4.8 Data Hasil Percobaan Lilitan Serat Optik Multimode dengan λ 1550 nm 14

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam perkembangan zaman, kebutuhan manusia akan

informasi dan pertukaran data sangat tinggi sehingga dibutuhkan kecepatan transmisi data yang cepat, efektif dan

efisien. Teknologi yang efektif dan efisien akan membantu

transmisi pengiriman data yang mengandung informasi dari

pengirim ke penerima berjalan secara akurat dan cepat. Oleh karenanya perlu adanya media pertukaran informasi dengan

bandwith yang lebar. Salah satu yang sering digunakan adalah

serat optik.Terbukti dengan perantara serat optik pengiriman data dapat dilakukan dengan bandwith 160 GB.

Namun penggunaan serat optik ini tidak lepas dengan

adanya rugi. Dimana rugi dapat terjadi karena adanya lekukan

(bending) pada serat optik. Fiber optik akan kehilangan daya yang salah satunya diakibatkan oleh bending. Rugi pada serat

optik sendiri tidak boleh lebih dari 0,3 dB/km atau dengan kata

lain 30 dB/100 km. Dari beberapa keterangan diatas, perlu diketahui prinsip-prinsip transmisi pada serat optik serta

pengaruh bending pada serat optik.

1.2 Perumusan Masalah

Permasalahan yang mucul pada percobaan modul 2

mengenai desain optik, yaitu:

1. Bagaimana prinsip-prinsip transmisi data pada serat optik?

2. Apa pengaruh lekukan (bending) pada daya sinyal

keluaran serat optik?

1.3 Tujuan

Tujuan yang ingin dicapai dalam percobaan modul 2 mengenai desain optik, yaitu :

2

1. Mengetahui prinsip transmisi sinyal pada serat optik

2. Mengetahui pengaruh perubahan lekukan (bending)

terhadap nilai daya sinyal yang ditransmisikan pada serat optik.

1.4 Sistematika Laporan Dalam laporan ini terdiri dari beberapa bab, sebagai

berikut :

BAB I : Pendahuluan

Bab ini menjelaskan tentang latar belakang, rumusan masalah, tujuan dan sistematika laporan.

BAB II : Dasar Teori

Bab ini menjelaskan tentang teori penunjang yang digunakan dalam percobaan ini.

BAB III : Metodologi

Bab ini menjelaskan secara detail mengenai langkah-langkah

yang dilakukan untuk mencapai tujuan dan untuk mendapatkan data keluaran yang dibutuhkan.

BAB IV : Analisa Data dan Pembahasan

Pada bab ini merupakan tindak lanjut dari bab III, setelah melakukan percobaan dan mendapatkan data maka dilakukan

analisa dan pembahasan.

BAB V : Kesimpulan dan Saran Dalam bab ini berisi kesimpulan dan saran dalam percobaan

ini.

3

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Serat Optik

Serat optik adalah saluran transmisi atau sejenis kabel

yang terbuat dari kaca atau plastik yang sangat halus dan lebih

kecil dari sehelai rambut, dan dapat digunakan untuk mentransmisikan sinyal cahaya dari suatu tempat ke tempat

lain[4]

. Bagian utama dari serat optik terdiri dari core dan

cladding.

Gambar 2.1 Struktur Serat Optik

[3]

Indeks bias core lebih besar daripada indeks bias cladding

agar terjadi Total Internal Reflection (TIR) yang mana merupakan suatu peristiwa dimana cahaya yang masuk ke

dalam serat optik diteruskan hingga keluar dari serat optik.

Syarat terjadinya Total Internal Reflection (TIR): Data Hasil Percobaan Lilitan Serat Optik Multimode dengan λ

1550 nm

1. Cahaya datang berasal dari zat yang lebih rapat menuju ke

zat yang lebih renggang. 2. Sudut datang lebih besar dari sudut kritis.

Hukum Snellius yang menjelaskan tentang pembiasan cahaya

pada dua medium dengan indeks bias berbeda seperti ilustrasi pada Gambar 2.2.

Gambar 2.2 Pembiasaan Cahaya

[5]

4

Gambar 2.2 menunjukan bahwa cahaya yang masuk ke dalam

medium dengan indeks bias yang berbeda akan mengalami pembelokan dan membentuk sudut bias. Sudut bias dan sudut

datang dihitung berdasarkan garis normal, dengan perumusan

matematis seperti pada persamaan (2.1).

=

(2.1)

2.2 Struktur Dasar Sebuah Serat Optik Struktur dasar dari sebuah serat optik yang terdiri dari 3

bagian :

a. Core (inti) b. Cladding (selimut) c. Coating (jaket)

2.3 Jenis-Jenis Serat Optik

a. Singlemode Step Index

Gambar 2.3 Serat Optik Singlemode Step Index[2]

Serat optik singlemode memiliki diameter core antara 2 – 10 mm. Cahaya hanya merambat dalam satu mode saja yaitu

sejajar dengan sumbu serat optik. Memiliki redaman yang

sangat kecil, memiliki lebar pita frekuensi yang sangat lebar, Digunakan untuk jarak jauh dan mampu menyalurkan data

dengan kecepatan bit rate yang tinggi.

b. Multimode Step Index

Gambar 2.4 Serat Optik Multimode Step Index

[2]

Kekurangan serat optik ini diantaranya kerugian dispersi

sewaktu transmit tetap besar, sehingga hanya baik digunakan

untuk menyalurkan data atau informasi dengan kecepatan

5

rendah dan jarak relatif dekat. Dalam multimode step index

mempunyai kelebihan diantaranya mudah terminasi, kopling

efisien serta tidak mahal sedangkan kerugiannya adalah dispersi lebar dan mempunyai bandwidth minimum.

c. Multimode Graded Index

Gambar 2.5 Serat optik Grade Index Singlemode

[2]

Cahaya merambat lurus membentuk ”envelope” dengan

kombinasi interval biasa.

2.4 Lekukan (Bending) Pada Serat Optik Bending merupakan salah satu faktor (selain absorbtion,

scattering) yang menyebabkan terjadinya redaman (atenuasi)

dalam proses transmisi sinyal pada serat optik[1]

. Ada dua jenis bending (pembengkokan) yaitu macrobending dan

microbending. Macrobending adalah pembengkokan serat

optik dengan radius yang panjang bila dibandingkan dengan

radius serat optik. Microbending adalah pembengkokan-pembengkokan kecil pada serat optik akibat ketidakseragaman

dalam pembentukan serat atau akibat adanya tekanan yang

tidak seragam pada saat pengkabelan. Redaman ( ) sinyal atau rugi-rugi serat optik didefenisikan sebagai perbandingan

antara daya output optik (Pout) terhadap daya input optik (Pin)

sepanjang serat L, dimana dapat ditunjukkan pada persamaan dibawah ini:

(2.2)

Dimana:

L = panjang serat optik (km)

Pin = daya input optic (watt)

Pout = daya output optik (watt)

= redaman

6

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1. Alat-alat Percobaan Adapun alat-alat yang digunakan dalam melakukan

percobaan antara lain:

1. Laser 2. Serat optik multimode

3. Serat optic singlemode

4. Penggaris 5. Optical Power Meter (OPM) Thorlabs

3.2. Prosedur Percobaan

Langkah-langkah percobaan modul 2 mengenai bending pada serat optik, yaitu :

1. Peralatan dirancang seperti Gambar 3.1

Gambar 3.1 Set Up eksperimen 1

2. Pengukuran dilakukan pada daya cahaya LASER yang

keluar dari serat optik sebelum diberi gangguan (bending) menggunakan OPM.

3. Serat optik diberi gangguan berupa lekukan (bending)

dengan kelengkungan diameter 2 cm dan diukur daya cahayanya menggunakan OPM.

4. Dilakukan variasi kelengkungan diameter serat optik antara 2 cm hingga 4 mm secara bertahap dan diukur daya

cahayanya menggunakan OPM (variasi rentang diameter

serat optik sesuai arahan asisten).

.

7

5. Dilakukan perbandingan data antara hasil keluaran cahaya

laser terhadap jari-jari bending yang diberikan menggunakan grafik.

6. Serat optik dililitkan pada silinder seperti pada Gambar 3.2

dan diukur daya cahayanya menggunakan OPM (variasi jumlah lilitan sesuai arahan asisten).

Gambar 3.2 Set Up Eksperimen 2

7. Dilakukan perbandingan data antara hasil keluaran cahaya LASER terhadap jumlah lilitan serat optik menggunakan

grafik.

8

BAB IV

ANALISA DAN PEMBAHASAN

4.1. Analisa Data

Pada percobaan P2 ini dilakukan percobaan mengenai

bending pada serat optik. Pada percobaan ini akan dilihat apakah gangguan berupa lekukan (bending) pada serat optik

berpengaruh terhadap daya yang terbaca pada OPM (Optical

Power Meter). Gangguan yang dimaksud berupa lekukan

dengan diameter tertentu serta lilitan pada silinder. Sementara itu, pengaruh ditunjukkan dengan adanya loss pada daya serat

optik (α).

dB (4.1)

Dari percobaan yang dilakukan pada panjang gelombang (λ) 1310 nm dan 1550 nm diperoleh data yang berbeda untuk serat

optik singlemode dan multimode.

4.1.1 Percobaan serat optik singlemode

Tabel 4.1 Data Hasil Percobaan Bending Serat Optik

Singlemode dengan λ 1310 nm

Diamet

er(cm)

Jari-Jari

(cm)

Pout (μW) Loss

(dB) 1 2 3 Rata2

2 1 2,988 2,952 2,908 2,949 0,336

2,2 1,1 2,761 2,758 2,759 2,759 0,625

2,4 1,2 2,822 2,82 2,815 2,819 0,532

2,6 1,3 2,732 2,735 2,744 2,737 0,661

2,8 1,4 2,83 2,843 2,815 2,829 0,517

3 1,5 2,908 2,924 2,92 2,917 0,384

3,2 1,6 2,737 2,74 2,737 2,738 0,659

3,4 1,7 2,752 2,751 2,754 2,752 0,636

3,6 1,8 2,99 2,985 2,988 2,988 0,280

3,8 1,9 3,038 3,037 3,036 3,037 0,209

9

4 2 3,093 3,094 3,095 3,094 0,128

Tabel 4.2 Data Hasil Percobaan Bending Serat Optik Singlemode λ 1550 nm

Diamet

er (cm)

Jari-Jari

(cm)

Pout (μW) Loss

(dB) 1 2 3 Rata2

2 1 3,840 3,895 3,885 3,873 0,322

2,2 1,1 4,104 4,132 4,138 4,125 0,049

2,4 1,2 4,190 4,157 4,186 4,178 -0,007

2,6 1,3 4,417 4,419 4,420 4,419 -0,251

2,8 1,4 4,671 4,670 4,669 4,670 -0,491

3 1,5 3,930 3,948 3,993 3,957 0,229

3,2 1,6 3,937 3,954 3,979 3,957 0,229

3,4 1,7 3,957 3,972 3,952 3,960 0,225

3,6 1,8 4,405 4,365 4,305 4,358 -0,191

3,8 1,9 3,845 3,794 3,852 3,830 0,370

4 2 3,970 3,964 3,960 3,965 0,220

Gambar 4.1 Grafik Daya terhadap Jari-Jari Serat Optik

Singlemode

2.70

3.20

3.70

4.20

4.70

5.20

1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2

Day

a (μ

W)

Jari-Jari (cm)

Daya terhadap Jari-Jari

Panjang Gelombang 1310 nm

Panjang Gelombang 1550 nm

10

Gambar 4.2 Grafik Loss Daya terhadap Jari-Jari Serat Optik

Singlemode

Tabel 4.3 Data Hasil Percobaan Lilitan Serat Optik

Singlemode dengan λ 1310 nm

Jumlah

Lilitan

Pout (μW) Loss

(dB) 1 2 3 Rata2

1 2,349 2,329 2,330 2,336 1,349

2 2,360 2,361 2,363 2,361 1,302

3 2,352 2,354 2,345 2,350 1,323

4 2,280 2,279 2,285 2,281 1,452

5 2,339 2,342 2,345 2,342 1,338

6 2,254 2,250 2,251 2,252 1,509

7 2,273 2,277 2,275 2,275 1,464

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2

Loss

(dB

)

Jari-Jari (cm)

Loss Daya terhadap Jari-Jari

Panjang Gelombang 1550 nm

Panjang Gelombang 1310 nm

11

Tabel 4.4 Data Hasil Percobaan Lilitan Serat Optik

Singlemode dengan λ 1550 nm

Jumlah

Lilitan

Pout (μW) Loss

(dB) 1 2 3 Rata2

1 2,304 2,321 2,318 2,314 2,558

2 1,869 1,872 1,871 1,871 3,482

3 2,386 2,279 2,385 2,350 2,491

4 0,907 0,872 0,890 0,890 6,710

5 0,414 0,403 0,429 0,415 10,018

6 0,357 0,342 0,352 0,350 10,757

7 0,218 0,220 0,219 0,219 12,798

Gambar 4.3 Grafik Daya terhadap Jumlah Lilitan Serat Optik

Singlemode

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

4.500

5.000

1 2 3 4 5 6 7

Day

a (μ

W)

Jumlah Lilitan

Daya terhadap Jumlah Lilitan

Panjang Gelombang 1550

Panjang Gelombang 1310 nm

12

Gambar 4.4 Grafik Loss Daya terhadap Jumlah Lilitan Serat

Optik Singlemode

4.1.2 Percobaan serat optik multimode

Tabel 4.5 Data Hasil Percobaan Bending serat Optik

Multimode dengan λ 1310 nm

Diamet

er(cm)

Jari-Jari

(cm)

Pout (μW) Loss

(dB) 1 2 3 Rata2

2 1 3,056 3,049 3,052 3,052 -0,073

2,2 1,1 2,934 2,956 2,950 2,947 0,080

2,4 1,2 2,908 2,865 2,906 2,893 0,160

2,6 1,3 3,165 3,179 3,220 3,188 -0,262

2,8 1,4 2,865 2,837 2,851 2,851 0,223

3 1,5 2,769 2,745 2,779 2,764 0,357

3,2 1,6 3,165 3,179 3,124 3,156 -0,218

3,4 1,7 3,142 3,001 3,008 3,050 -0,070

3,6 1,8 3,325 3,328 3,311 3,321 -0,440

3,8 1,9 3,247 3,247 3,240 3,245 -0,339

4 2 3,274 3,260 3,268 3,267 -0,369

0.000

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

1 2 3 4 5 6 7

Loss

(dB

)

Jumlah Lilitan

Loss Daya terhadap Jumlah Lilitan

Panjang Gelombang 1310 nm

Panjang Gelombang 1550 nm

13

Tabel 4.6 Data Hasil Percobaan Bending Pada Serat Optik

Multimode dengan λ 1550 nm

Diamet

er (cm)

Jari-Jari

(cm)

Pout (μW) Loss

(dB) 1 2 3 Rata2

2 1 2,226 2,185 2,182 2,198 -0,411

2,2 1,1 2,205 2,216 2,218 2,213 -0,442

2,4 1,2 2,185 2,185 2,185 2,185 -0,386

2,6 1,3 2,123 2,113 2,113 2,116 -0,248

2,8 1,4 2,545 2,537 2,576 2,553 -1,062

3 1,5 1,989 1,999 1,991 1,993 0,013

3,2 1,6 1,948 2,010 1,999 1,986 0,029

3,4 1,7 2,607 2,628 2,607 2,614 -1,165

3,6 1,8 2,221 2,154 2,164 2,180 -0,376

3,8 1,9 2,279 2,288 2,298 2,288 -0,587

4 2 2,607 2,579 2,561 2,582 -1,112

Gambar 4.5 Grafik Daya terhadap Jari-Jari Serat Optik

Multimode

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

5.00

5.50

6.00

6.50

1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2

Day

a (μ

W)

Jari-Jari (cm)

Daya terhadap Jari-Jari

Panjang Gelombang 1550 nm Panjang Gelombang 1310 nm

14

Gambar 4.6 Grafik Loss Daya terhadap Jari-Jari Serat Optik Multimode

Tabel 4.7 Data Hasil Percobaan Lilitan Serat Optik Multimode

dengan λ 1310 nm

Jumlah

Lilitan

Pout (μW) Loss

(dB) 1 2 3 Rata2

1 3,193 3,124 3,179 3,165 -0,231

2 2,551 2,538 2,524 2,538 0,729

3 3,056 3,042 3,042 3,047 -0,065

4 2,524 2,524 2,524 2,524 0,752

5 3,015 3,001 2,947 2,988 0,020

6 3,001 3,001 3,001 3,001 0,000

7 2,947 2,947 2,947 2,947 0,079

Tabel 4.8 Data Hasil Percobaan Lilitan Serat Optik Multimode

dengan λ 1550 nm

Jumlah

Lilitan

Pout (μW) Loss

(dB) 1 2 3 Rata2

-2.00

-1.50

-1.00

-0.50

0.00

0.50

1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2

loss

(dB

)

Jari-Jari (cm)

Daya terhadap Jari-Jari

Panjang Gelombang 1310 nm Panjang Gelombang 1550 nm

15

1 2,735 2,729 2,759 2,741 -1,370

2 2,484 2,463 2,495 2,481 -0,937

3 2,474 2,432 2,401 2,436 -0,857

4 2,365 2,201 2,049 2,205 -0,425

5 2,401 2,819 2,803 2,674 -1,263

6 2,295 2,545 2,535 2,458 -0,898

7 2,607 2,568 2,649 2,608 -1,154

Gambar 4.7 Grafik Daya terhadap Jumlah Lilitan Serat Optik

Multimode

2.00

2.20

2.40

2.60

2.80

3.00

3.20

3.40

1 2 3 4 5 6 7

Day

a (μ

W)

Jumlah Lilitan

Daya terhadap Jumlah Lilitan

Panjang Gelombang 1310 nm Panjang Gelombang 1550 nm

16

Gambar 4.8 Grafik Daya terhadap Jumlah Lilitan Serat Optik

Multimode

4.2 Pembahasan

4.2.1 Karina Anggraeni (2414105021) Berdasarkan percobaan diperoleh data hubungan antara

diameter bending dengan daya optis dan jumlah lilitan dengan

daya optis. Sebagian data yang diperoleh cenderung naik turun

(tidak konsisten). Berdasarkan teori bahwa semakin besar diameter bending maka daya optisnya semakin besar atau

dengan kata lain rugi-rugi daya yang dihasilkan semakin kecil.

Diameter bending berbanding terbalik dengan rugi-rugi daya.

Percobaan bending pada serat optik single mode dengan panjang gelombang 1310 nm seperti pada Tabel 4.1 terlihat

bahwa semakin besar diameter bending maka daya optisnya

cenderung semakin besar pula atau dengan kata lain rugi-rugi daya yang dihasilkan semakin kecil. Hal ini menunjukkan data

tersebut sudah sesuai teori. Namun, pada percobaan single

mode dengan panjang gelombang 1550 nm daya optis yang

-1.50

-1.00

-0.50

0.00

0.50

1.00

1 2 3 4 5 6 7

Loss

(dB

)

Jumlah Lilitan

Loss Daya terhadap Jumlah Lilitan

Panjang Gelombang 1310 nm Panjang Gelombang 1550 nm

17

dihasilkan cenderung naik turun (tidak konsisten). Hal ini

disebabkan karena adanya pengaruh konektor untuk

transmitter dan receivernya, adanya penyambungan dalam serat optik tersebut, dan jarak yang tidak konsisten pada

pengambilan data karena dilakukan tarik ulur untuk

memperbesar diameter bending. Berdasarkan teori bahwa semakin besar lilitan maka daya optisnya semakin berkurang,

berarti rugi-rugi dayanya semakin tinggi. Hasil percobaan

pada single mode sudah sesuai dengan teori, semakin besar

jumlah lilitan maka rugi-rugi dayanya semakin tinggi. Percobaan bending multi mode dengan panjang

gelombang 1310 nm dan 1550 nm pada Tabel 4.5 dan 4.6 jika

dilihat secara umum, semakin besar diameter maka semakin besar daya optis yang dihasilkan sehingga rugi-rugi dayanya

semakin kecil. Hal ini menunjukkan data tersebut sudah sesuai

teori meskipun jika dilihat secara setail data yang diperoleh

naik turun (tidak konsisten). Percobaan lilitan multimode dengan panjang gelombang 1310 nm dan 1550 nm pada Tabel

4.7 dan 4.8 jika dilihat secara umum, semakin besar lilitan

maka daya optis yang dihasilkan semakin berkurang. Hal ini menunjukkan data sudah sesuai dengan teori.

Pada percobaan lilitan, jika dilihat secara umum daya optis

single mode yang dihasilkan semakin menurun, sedangkan daya optis multi mode semakin naik. Dilihat dari struktur,

serat optik multi mode memiliki diameter core yang lebih

besar (sekitar 50-200 mikron) dibandingkan dengan serat optik

single mode yang hanya (2-10mm). Serat optik multi mode dapat lebih banyak melewatkan cahaya dibandingkan single

mode, sehingga daya optis multi mode lebih besar.

4.2.2 Nufiqurakhmah (2414105026)

Secara umum, dengan panjang gelombang (λ) yang sama

perambatan cahaya pada serat optik singlemode menghasilkan daya yang lebih besar dibandingkan serat optik multimode. Hal

ini dikarenakan diameter core pada serat optik singlemode

sangat kecil sehingga cahaya hanya merambat sejajar dengan

sumbu optik. Sementara pada serat optik multimode dengan

18

diameter core yang lebih besar, cahaya terpantul pada batas

cladding dan menyebabkan berkurangnya bandwith.

Dari hasil yang diperoleh pada percobaan, dapat disimpulkan semakin kecil jari-jari bending pada serat optik,

daya yang dihasilkan semakin kecil dan loss yang terjadi

semakin besar. Sementara itu, semakin banyak jumlah lilitan maka daya yang dihasilkan juga semakin kecil dan loss yang

terjadi semakin besar.

Grafik hasil percobaan tidak linier menunjukkan adanya

beberapa data yang menyimpang. Misalnya, percobaan pada serat optik singlemode dengan panjang gelombang 1310 nm,

daya ketika jari – jari 1,5 cm naik tetapi justru turun pada jari

– jari 1,6 cm. Beberapa data tidak sesuai dapat diakibatkan dari bebrapa faktor, diantaranya OPM (Optical Power Meter)

yang digunakan kurang stabil sehingga intensitas cahaya yang

dihasilkan melewati serat optik memiliki daya yang juga tidak

stabil. Selain itu, faktor microbending juga mungkin terjadi, apalagi selimut/jaket pada bagian yang dibending sudah

dihilangkan. Data pada serat optik singlemode cenderung

lebih linier daripada serat optik multimode dapat terjadi karena redaman pada singlemode sangat kecil sehingga faktor

kesalahan yang terjadi cenderung lebih kecil.

4.2.3 Angkik Pandu Rizky (2414105052)

Hasil ekperimen terhadap percobaan serat optik dapat

dilakukan dengan menggunakan dua jenis serat optik yang

terdiri dari singlemode dan multimode dengan menggunakan

panjang gelombang (λ) sebesar 1550 nm pada singlemode, serta 1310 nm dan 1550 nm pada multimode.

Pada percobaan menggunakan serat optik singlemode

dengan panjang gelombang (λ) sebesar 1550 nm, terlihat adanya penurunan daya hasil keluaran serat optik apabila

jumlah lilitan semakin besar (dapat dilihat pada Grafik 4.3).

Hal ini sesuai dengan teori yang ada, dimana bending

merupakan salah satu faktor yang menyebabkan terjadinya redaman dalam proses transmisi sinyal pada serat optik.

19

Apabila nilai redaman semakin besar, maka daya hasil keluran

serat optik semakin sedikit.

Pada percobaan menggunakan serat optik multimode dengan panjang gelombang (λ) sebesar 1310 nm dan 1550 nm,

terlihat adanya tidak kestabilan terhadap daya hasil keluaran

serat optik (dapat dilihat pada Grafik 4.5 dan Grafik 4.6). Hal ini disebabkan adanya human error pada saat pengambilan

data pengukuran.

Dari kedua percobaan serat optik singlemode dan

multimode terlihat perbedaan yang signifikan terhadap daya hasil keluaran serat optik, dimana serat optik singlemode

menghasilkan daya serat optik yang lebih besar dari pada serat

optik multimode. Hal ini dikarenakan serat optik singlemode memiliki ukuran core yang lebih kecil daripada ukuran

cladding, sehingga cahaya yang merambat di dalam core serat

optik dalam satu mode yaitu sejajar dengan sumbu serat optik.

Oleh karena itu, redaman pada serat optik singlemode lebih kecil dibandingkan dengan serat optik multimode.

4.2.4 Devic Oktora (24131060007) Pada percobaan kali ini digunakan panjang gelombang

1310 nm dan 1550 nm. Serta digunakan dua jenis serat optik

yaitu single mode dan multimude graded index. Dari kombinasi tersebut didapatkan 8 data bending. Dari ke delapan

data tersebut hanya pada kombinasi digunakan panjang

gelombang 1550 nm, single mode serat optik, dan diberi

bending berupa banyaknya jumlah lilitan yang memiliki data yang cukup linier. Tujuh data lain menunjukkan hasil yang

bisa dibilang tidak stabil dan tidak sesuai dengan teori. Hal ini

dapat dikarenakan berbagai macam hal. Pertama, bengkokan pada serat optik akan menyebabkan bagian dalam

termampatkan dan bagian luar tertarik lebih panjang sehingga

kepadatan material berubah. Fenomena ini menyebabkan indeks bias berubah, namun pada percobaan ini serat optik

telah terkelupas sehingga terlihat bagian dalamnya. Kedua

terdapat sambungan pada serat optik yang digunakan, dari

sambungan tersebut dapat terjadi adanya mikrobending. Ketiga, pengambilan data Pin yang harusnya pada serat optik

20

yang benar-benar lurus namun pada percobaan masih ada

lekukan meskipun dalam orde milimeter.

4.2.5 Sirojulaili (2413106009)

Dari analisis data yang di peroleh dari serat fiber optik

baik itu singlemode dan multimode di dapatkan data yang berbeda dengan lilitan dan lengkungan. Untuk analisa fiber

optic singlemode dengan λ 1310 nm data tersebut berubah-

ubah. Data tersebut menunjukan tidak liner terhadap diameter

lengkungan tersebut. Jika pada teori mengatakan semakin tinggi diameter lekungan maka data yang di dapat semakin

kecil Poutnya. Tetapi pada percobaan yang dilakukan tidak

terjadi demikin mungkin ini di sebabkan banyak factor. Sebenarnya factor yang paling utama adalah ketelitian itu

sendiri untuk melakuakan pembuatan diameter lengkungan.

Factor yang kedua bisaa jadi adalah fiber itu sendiri yang tidak

bagus. Data yang kedua dengan nilai λ 1550 nm untuk fiber optic singlemode. Data yang di peroleh juga tidak linier

seharusnya semakin tinggi diameter lekungan maka data yang

di dapat semakin kecil Poutnya. Pada dasarnya untuk data yang singlemode maupun yang multimode sama saja tidak jauh

beda dan factor yang mempengaruhinya juga sama dan tidak

berbeda. Untuk serat optic singlemode dan multimode dengan

percobaan mengunakan lilitan data yang di peroleh adalah

tidak berbeda semuanya tidak linier. Data tersebut baik itu

yang singlemode dan multimode. Dan farktor yang mempengaruhi tidak jauh beda dengan yang pake diameter

lengkungan. Seharusnya data yang diperoleh dari percobaan

ini adalah semakin banyak lilitan yang di buat maka hasil dari Poutnya juga semakin besar.

21

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari percobaan yang telah dilakukan, maka dapat

disimpulkan bahwa:

1. Transmisi data menggunakan serat optik menjadi

cepat, efisien dan efektif. Serat optik bekerja

menggunakan prinsip dasar Total Internal Reflection

(TIR). Indeks bias core lebih besar daripada indeks bias

cladding agar terjadi Total Internal Reflection (TIR) yang

mana merupakan suatu peristiwa dimana cahaya yang

masuk ke dalam serat optik diteruskan hingga keluar dari

serat optik.

2. Pengaruh perubahan lekukan (bending) terhadap

nilai daya keluaran adalah semakin besar jari-jari

lekukan maka daya keluaran akan semakin besar dan

semakin banyak lilitan maka daya keluaran akan

semakin kecil. Dengan kata lain, rugi-rugi daya optis

berbanding terbalik dengan jari-jari lekukan dan berbanding lurus dengan jumlah lilitan pada serat optik.

5.2 Saran

Saran yang dapat diberikan untuk praktikum bending pada serat optik ini adalah:

1. Peralatan yang digunakan dalam keadaan baik,

penyambungan serat optik dilakukan dengan benar dan konektor serat optik ke OPM dalam keadaan baik juga

agar nilai kesalahan yang dihasilkan semakin kecil.

2. Pengukuran jari-jari dilakukan dengan penggaris yang lebih akurat dan penentuan jarak serat optik yang tetap.

22

DAFTAR PUSTAKA

[1] Chapter II, Serat optik. Universitas Sumatera Utara. (repository.usu.ac.id/bitstream/.../4/Chapter%20II.pdf,

diakses 24 Oktober 2014)

[2] Roychoudhuri, Chandrasekhar.Fundamental of Photonics. USA : SPIE Press. 2008.

[3] Smith,Graham.Optiks and Photonics:An Introduction.

USA:John Wiley & Sons, Ltd. 2007

[4] http://id.wikipedia.org/wiki/Serat_optik [5] Hukum Snellius.

(http://id.wikipedia.org/wiki/Hukum_Snellius, diakses 30

Oktober 2013)

23

LAMPIRAN A

KONTRIBUSI ANGGOTA KELOMPOK

No Nama NRP Kontribusi

1 Karina Anggraeni 2414105021 Abstrak, Bab 5,

Editor

2 Nufiqurakhmah 2414105026 Pengolahan data Bab 4

3 Angkik Pandu Rizky 2414105052 Paper

4 Devic Oktora 2413105007 Bab 1 dan 3

5 Sirojulaili 2413105009 Bab 2