Rugi - rugi Fiber Optik

Rugi-rugi daya dari fiber optik dapat dilihat pada gambar 1.6. Dimana P_in daya yang masuk ke fiber optik dan P_out daya yang keluar dari fiber optik. Rugi-rugi daya dapat didefinisikan sebagai berikut :

Loss = P out / P in

Rugi-rugi ini akan naik bila panjang dari fiber optik juga bertambah maka dapat dinyatakan dalam decibel per kilometer (Loss per kilometer )

Tiga macam  rugi-rugi cahaya dalam fiber optik:

a.       Rugi-rugi material.

b.      Hamburan (Scattering)

c.       Rugi-rugi lekungan (Waveguide)

Semua rugi-rugi ini tergantung dari panjang gelombang. Pemilihan panjang gelombang yang yang tepat pada saat beroperasi dapat meminimalkan rugi-rugi tersebut.

a. Rugi-rugi material

Penyerapan (absorption) yang disebabkan material yang berhubungan dengan struktur molekul dari material yang nilainya relative kecil. Sebagai contoh kaca germanium-silikon mempunyai rugi-rugi kurang dari 0,1 dB/km dengan λ antar 0,8 dan 1,6 μm. Hal ini mendekati nol untuk λ mendekati 1,3 μm. Bisa juga disebabkan oleh impurity dari material.dapat dikurang dengan dalam proses pembuatan bahan. Rugi-rugi terbesar disebabkan oleh ion OH. Hal ini tidak dapat dikurangi seperti impuritas pada besi yang dapat diabaikan. Impuritas Oh menyebabkan rugi-rugi yang berhubungan dengan dengan panjang gelombang. Rugi-rugi paling jelas adalah 4 dB/km terjadi pada λ = 1,4 μm. Untuk konsentrasi impurity 1ppm. Gambar 1.7. Konsentrasi OH mencapai tertinggi. Ada tiga  rugi-rugi terbesar terjadi pada panjang gelombang 0,93 μm ; 1,25 μm 1,4 μm.

b.   Hamburan ( Scattering )

Cahaya yang terhamburkan akibat ada halangan yang diakibatkan oleh bervariasinya kerapatan material yang menyebabkan berubahnya indek bias. Rugi-rugi ini berhubungan dengan rugi-rugi daya. Ketika indek bias terjadi halangan bervariasi dimana molekul dalam ukuran, rugi-rugi daya berhubungan dengan hamburan rayleigh. Besarnya hamburan Rayleigh ini berbanding terbalik dengan pangkat empat dari pangjang gelombang cahaya yaitu : 1/ λ⁴  . Sehingga dapat disimpulkan untuk lamda kecil, hamburan Rayleigh besar dan sebaliknya. Sebagai contoh pada panjang gelombang 1,8 μm, rugi-rugi rayleigh untuk tipe fiber gelas adalah 0,1 dB/km. Gambar 1.7 memperlihatkan efek dari rugi-rugi hamburan rayleigh.Pada gambar 1.8 memperlihatkan hamburan yang disebabkan oleh penghalang yang besar dan lekukan (macrobend).

c.   Wave guide dan Mikrobending

Rugi-rugi ini disebabkan oleh bervariasi struktur menyebabkan radiasi kesegala arah di dalam fiber optik.Gambar 1.9. memperlihatkan radiasi yang disebabkan perubahan diameter , dimana sudut dating pada struktur daripada sudut kritisnya, sehingga cahaya yang memantul akan meninggalkan fiber optik ( garis benda padat).

Mikrobending yaitu pembengkokan fiber optik untuk memenuhi persyaratan ruangan. Namun pembengkokan dapat pula terjadi secara tidak sengaja seperti misalnya fiber optik yang mendapat tekanan cukup keras sehingga cahaya yang merambat di dalamnya akan berbelok dari arah transmisi dan hilang. Hal ini menyebabkan terjadinya rugi-rugi. Fenomena ini dapat dilihat pada gambar 1.10.