Dispersi

Dispersi dapat digunakan untuk mendiskripsikan pulsa broadening akibat dari fiber. Output pulsa yang dihasilkan lebih lebar dari input pulsa yang disebabkan oleh ponomena propagasi selama melintasi fiber.Fenomena ini dapat dilihat pada gambar 1.11.

Gambar 1.11. Pulsa broadening

Secara praktis lebar pulsa input t_pi dan lebar imput pulsa t_pi dimana t_pi lebih besar dari t_pi . Dispersi dapat didefinisikan sebagai berikut :

                                                                                                                            … 1.14

Satuan dispersi dalam waktu seperti nanoseconds, atau picoseconds

Total dispersi tergantung dari panjang fiber, karena fiber yang panjang mengakibatkan broadening . Secara umum persamaan untuk menghitung total dispersi :

                       

                                                                                                                                                                                             … 1.15                                                                                                          

dimana Dt adalah dispersi fiber, L adalah panjang fibar (km)

Kategori dispersi secara umum terbagi menjadi dua yaitu dispersi intermodal dan dispersi intramodal.

a.       Dispersi Intermodal

Dispersi intermodal dihasilkan dari gelombang merambat pada moda-moda. Karena adanya dispesi antar moda maka menyebabkan perbedaan dalam perambatan gelombang dalam waktu untuk moda-moda yang berbeda. Untuk mengerti tipe dari disperse maka harus memahami tipe propagasi dalam fiber seperti pada gambar 1.12 (a).Sudut kritis (θc) pada moda propagasi dan sudut nol pada moda propagasi yang lain (moda nol). Pulsa dari cahaya akan merambat sepanjang gelombang dikedua moda tersebut.

Untuk moda nol, waktu yang ditempuh akan minimal dapat dinyatakan dalam persamaan :

(a)

(b)

Gambar 1.12. Pelebaran pulsa cahaya karena dispersi intermodal

  

                                                                                                                         (delay propagasi minimum)                                                                                                        … 1.16

dimana L adalah panjang dari fiber, n₁ adalah indek bias inti dan c/n₁ adalah kecepatan dari cahaya dalam fiber. Untuk cahaya yang bergerak di sudut kritis θc maka delaynya akan maksimal dinyatakan dalam persamaan berikut :

                                                                                                           

                                                                                                             (delay propagasi maksimum)                                                                         … 1.17

Perbedaan antara delay minimal t_d0 dan delay maksimum t_dc digunakan oleh energi pulsa untuk meninggalkan fiber optik. maka didapatkan lebar pulsa sebagai berikut :

 

                                                        … 1.18

dimana n₁ adalah indek bias inti dan n₂ indek bias cladding. Pada gambar 1.12 (b) mereprentasikan tdc, td0 dan Δt

Karena perbedaan indek bias relatif Δ= (n1-n2)/n1 maka

                                                                                         … 1.19

dalan bentuk Numerical Aperture (NA)

                                                                                                                                      … 1.20

atau

                                                                                                                                         … 1.21

dimana Δt adalah pulsa broadening dan Δt/L adalah broadening per unit panjang fiber.

b.      Dispersi Intramodal

Dispersi intramodal dihasilkan dari gelombang merambat yang terdiri sebuah grup frekuensi. Hal ini berhubungan dengan lebar panjang gelombang Δλ . Total dispersi dapat dihitung dengan :

                                                                         … 1.22