REVISION MODE MODUL 6 : FIBER OPTIC

EXAMPLES 1:

Penyambungan kabel gentian optik pada jarak 20km

mempunyai kehilangan sebanyak 0.5dB/km.

Setelah diperiksa dengan menggunakan meter kuasa,

didapati jumlah keluaran,Po adalah 20W manakala,

kuasa masukan,Pi adalah separuh daripada kuasa

keluaran. Kirakan jumlah kuasa yang hilang dalam

gentian. (5 Markah)

ANSWER 1: Po = 20W

Pi = ½(20W)

= 10W

Kehilangan kabel = 20km x 0.5dB/km

= 10 dB

dB = 10log10 Po/Pi

dB = 10log10 20W/10W

dB = 3.01 dB

Total link loss = 10 dB + 3.01 dB

= 13.01 dB

EXAMPLES 2: Suatu talian gentian optik dipasang dengan kaedah

suapbalik sepanjang 10km dan diketahui bahawa

kehilangan pada patch cord adalah sebanyak 0.5dB

manakala, kehilangan suapbalik bernilai separuh

daripada kehilangan patch cord. Kirakan nilai

kehilangan yang disebabkan oleh peranti perantaraan

dalam sistem tersebut jika gentian tersebut

mempunyai kehilangan 1.5 dB/km.

ANSWER 2: Kehilangan kabel / gentian = 10km x 1.5dB/km = 15dB Kehilangan patch cord = 0.5 dB Kehilangan suap balik = 0.5/2 dB Kehilangan disebabkan oleh peranti perantaraan = 15dB – 0.5 dB – 0.5 dB /2 = 14.25 dB **Kehilangan kabel / gentian = Kehilangan patch cord (peranti penyambung) + Kehilangan suap balik + Kehilangan peranti perantaraan

EXAMPLES 3: Satu gentian optik telah di pasang dengan

menggunakan kaedah hujung ke hujung (end to end).

Gentian tersebut mempunyai kehilangan sebanyak 8.1

dB dan dan patch cord berkehilangan sebanyak 0.5dB

maka dapatkan jumlah kehilangan talian tersebut?

ANSWER 3:

Dengan kaedah pengiraan “hujung ke hujung”,

Jumlah Kehilangan = Kehilangan dalam gentian +

Kehilangan patch

= 8.1 dB + 0.5 dB

= 8.6 dB

EXAMPLES 4: Penyambungan kabel gentian optik pada jarak 15km

mempunyai kehilangan sebanyak 0.5dB/km. Setelah

diperiksa dengan menggunakan meter kuasa, didapati

jumlah keluaran adalah 20W manakala, kuasa

masukan adalah separuh daripada kuasa keluaran.

Kirakan jumlah kuasa yang hilang dalam gentian?

Kehilangan kabel : 15km x 0.5 db = 7.5 dB Kuasa keluaran : Po = 20W Kuasa masukan: Pi = ½ x Po = 10W Maka : dB = 10 log Po/Pi dB = 10 log 20W/10W dB = 10 log 2 dB = 3.01 dB Jumlah kehilangan = (3.01 + 7.5) dB = 10.6 dB

ANSWER 4:

EXAMPLES 5: Diberi kabel gentian optik jenis mod tunggal, di mana

kehilangan pada gentian optik sahaja adalah 1.5dB/km.

Manakala, kehilangan pada penyambungan pula bernilai

0.5dB dan pada peranti penyambung (patch cord) pula

mempunyai nilai kehilangan yang normal sebanyak 0.5 dB.

Dapatkan jumlah kehilangan sekirannya panjang gentian

optik sepanjang 10km dan menggunakan dua patch cord?

Kehilangan pada gentian : 10 km x 1.5 dB = 15 dB

Kehilangan pada patch cord : 2unit x 0.5 dB = 1 dB

Kehilangan pada splicing: 2 unit splicing x 0.5dB

= 1 dB

Maka jumlah keseluruhan : 15 dB + 1dB + 1 dB

= 17 dB

ANSWER 5:

EXAMPLES 6: Satu rangkaian gentian optik sepanjang 8km disambung di antara

sumber cahaya dan pengesan cahaya. Kuasa pada sumber cahaya

ialah 120 μW dan kuasa pada pengesan cahaya ialah 3 μW. Kirakan:

i. Jumlah kehilangan dalam dB jika tiada splice dan penyambung di

sepanjang kabel tersebut. (2 markah)

ii. Kadar kehilangan kabel dalam unit dB/km. (2 markah)

iii. Jumlah kehilangan jika kabel gentian optik sepanjang 10km yang

digunakan dipisahkan oleh penyambung bagi setiap jarak 1km.

Setiap penyambung mempunyai kehilangan 1dB. (3 markah)

iv. Kuasa masukan jika diberi kuasa keluaran = 1mW. (3 markah)

i. dB = 10 log10 (Po / Pi)

= 10 log10 (3uW / 120uW)

= -16.0206 dB

ii. Total link loss = length fiber in km x fiber loss in dB/km

-16.0205 dB = 8km x fiber loss in dB/km

fiber loss in dB/km = -16.0206 dB / 8km

= -2.0026 dB/km

iii. Connector loss = 10 x 1dB = 10dB

Fiber loss = -2.0026 dB/km x 10km = -20.026 dB

Total link loss = Connector loss + Fiber loss

= 10 dB + -20.026 dB = -10.026 dB

ANSWER 6:

iv. dB = 10 log10 (Po / Pi)

-16.0206 dB = 10 log10 (1mW / Pi)

Pi = 0.04 W

ANSWER 6:

EXAMPLES 7: A fiber optic communication system using

four connectors with loss of 0.5dB each. The

bend loss is 0.2dB and fiber loss is 2dB/km.

Minimum power received is -20dBm.

Calculate total link loss & power light source

in dBm and watt, if the transmission distance

is 15km.

Pt = Pr + Total Losses

Pt = Power transmitter = Power Light source (dBm)

Pr = Power received (dBm)

Fiber Losses = 15km x 2dB/km

= 30dB

Bend Loss = 0.2dB

Connector loss = 4 x 0.5dB

= 2dB

Total link losses = Fiber Losses + Bend Losses +

Connector loss

= 30dB + 0.2dB + 2dB

= 32.2dB

ANSWER 7:

Pt = Pr + Total Losses

Pt = -20dBm + 32.2dB

Power Source Light in dBm, Pt = 12.2dBm

Pt = 10 log10 xW /1mW

12.2dBm = 10 log10 xW /1mW

log10 xW /1mW = 12.2 /10

xW /1mW = Antilog 1.22

xW = 16.6 x 1m

Power Source Light in watt, xW = 16.6 m W

ANSWER 7:

EXAMPLES 8: Suatu sistem komunikasi gentian optik menggunakan

2 pengganding yang menyebabkan kehilangan 0.5dB

tiap satu.

Kehilangan gentian ialah 1dB/km. Kuasa minima yang

perlu diterima ialah -20dBW.

Kirakan kuasa pancaran sekiranya jarak penghantaran

ialah 20km.

Pt = Pr + Total Losses

Pt = Power transmitter = Power Light source (dBm)

Pr = Power received (dBm)

Fiber Losses = 20km x 1dB/km

= 20dB

Coupling Loss = 0.5dB x 2

= 1dB

Total link losses = Fiber Losses + Coupling loss

= 20dB + 1dB

= 21dB

ANSWER 8:

Pt = Pr + Total Losses

Pr = Power received in dBm = (-20dBW + 30) dBm = 10dBm

Power Source Light in dBm, Pt = 10dBm + 21dB = 31dBm

Pt = 10 log10 ( X /1mW)

31dBm = 10 log10 (X /1mW)

log10 (X/1mW) = 31/10

(X/1mW) = Antilog 3.1

X = 1258.9 x 1m

Power Source Light in watt, x = 1.2589W

ANSWER 8 :

EXAMPLES 9: Determine the optical power received in dBm and watts for

a 20km optical fiber link with the following parameters:

LED output power of 30mW

Loss of optical cable is 0.5dB/km

Three cable to cable connectors with a loss of 2 dB each

No cable splices

Light source to fiber interface loss of 1.9dB

Fiber to light detector loss of 2.1dB

No losses due to cable bends

LED output power = 30mW

Pt= 10 log10 (30mW / 1mW)

= 14.7712dBm

The cable loss is simply the product of total cable length in km and

the loss in dB/km.

Total cable loss = 20km x 0.5 dB/km = 10dB

Total connector loss = 3 x 2dB = 6dB

Total loss = Total cable loss + Total connector loss +

Light source to cable loss + fiber to light detector loss

= (10 + 6 + 1.9 + 2.1) dB = 20 dB

ANSWER 9:

Pt = Power transmitter = Power Light source

= LED output power (dBm)

Pr = Power received (dBm)

Total Losses = sum of losses (dB)

Pr = Pt - Total Losses

= 14.8dBm – 20dB = -5.2dBm

-5.2dBm = 10 log10 (X / 1mW)

X = 0.302mW

ANSWER 9: