buku-4 dasar wdm jadi

7/23/2019 BUKU-4 Dasar WDM Jadi

1/219

1

TTraining Centerraining Center


2/219

2


SiswaSiswa dapat memahami dan menjelaskan tentang :dapat memahami dan menjelaskan tentang :

a.a. Wavelength Division Mult iplexing (WDM).Wavelength Division Multiplexing (WDM).

b.b. KelebihanKelebihan dan kekurangan Sistem WDM.dan kekurangan Sistem WDM.

c.c. PerbandinganPerbandingan WDM dengan Sistem TransmisiWDM dengan Sistem Transmisi phisikphisik lainnya.lainnya.


3/219

3


DAFTAR ISI.1. BAB - 01 : DEFINISI.

2. BAB - 02 : KONFIGURASI DAN FUNGSI SISTEM WDM.

3. BAB 03 : KOMPONEN SISTEM WDM DAN CARA KERJANYA :

3.1. OPTICAL TRANSMITTER/WAVELENGTH CONVERTER.

3.2. OPTICAL RECEIVER (DETECTOR).

3.3. WDM MULTIPLEXER (OPTICAL MULTIPLEXER)/WDM DEMULTIPLEXER (OPTICAL DEMULTIPLEXER).

3.4. OPTICAL ADD/DROP MULTIPLEXER (OADM).

3.5. OPTICAL SWITCH/OPTICAL CROSS CONNECTION

(OXC).3.6. REGENERATOR/OPTICAL AMPLIFIER.

3.7. KABEL OPTIK.

3.8. DISPERSION COMPENSATING DEVICE.

3.9. KOMPONEN PENDUKUNG.

4. BAB - 04 : TRANSMISI PANJANG GELOMBANG (ITU-T GRID).5. BAB - 05 : TOPOLOGI JARINGAN WDM.

5. BAB - 05 : PERBANDINGAN WDM DENGAN SISTEM TRANSMISI

PHISIK LAINNYA.

6. BAB - 06 : KEUNTUNGAN WDM.


4/2194



5/2195


DEFINISI

WDM adalah proses menggabungkan (multiplexing) beberapa

panjang gelombang yang frekuensinya berbeda ke dalam satu

serat

Operasi ini menghasilkan banyak serat virtual yang masing-

masing dapat membawa sinyal yang berbeda

Gambar di bawah memperlihatkan skema dari suatu sistem

bidirectional WDM Sistem ini memiliki n interface layanan dan n panjang

gelombang yang ditransmisikan pada kedua arah melalui

satu buah serat. Setiap panjang gelombang beroperasi pada frekuensi yang

berbeda.

Teknologi WDM menggunakan multiple wavelengths untuk

mentransmisikan information melalui single fiber.


6/2196


WDM

Pertama kali jaringan WDM hanya menggunakan dua

wavelengths, yaitu 1310 nm dan1550 nm

Kemudian berkembang menjadi lebih dari dua wavelengths,yaitu menjadi s/d 16 pada window 1550 nm.

Tiap-tiap wavelength adalah merupakan kanal independent

(misalnya : terdiri dari kanal 10 Gb/s digital 2,5 Gb/s dll.nya

Rentang standard channel grid adalah dengan spasi 50, 100, 200

dan 1000 GHz.

Spasi Wavelength tergantung kepada :

laser line width optical filter bandwidth


7/2197


ITU-T G.692 Specification

Optical I/F untuk sistem dengan optical amps

Biasanya digunakan untuk hubungan point-to-point dengan sistem

WDM yang menggunakan 4, 8, atau 16 channels

Max span tanpa amps adalah 100 miles; dengan amps adalah 400

miles

Ketentuan wavelength grid dengan spasi merupakan kelipatan dari50GHz (0.4nm) & centered @ 193.1 THz (1553.5 nm)

Channels/spacing (GHz): 4 / 400, 8 / 200, 16 / 200

Supervisory wavelengths pada 1310, 1480, 1510 & 1532nm Kecepatan bit yang dijinkan 622.08 Mbps, 2.488 Gbps dan

9.9 Gbps.

T


8/2198


Komponen Kunci untuk WDM

Passive Optical Components

Wavelength Selective Splitters

Wavelength Selective Couplers

Active Optical Components

Tunable Optical FilterTunable Source

Optical amplifier

Add-drop Multiplexer and De-multiplexer

TT


9/2199


TT i i Ci i C


10/21910


Multiplex

WDM

(Coupler)

Demultiplex

WDM

(Splitter)

Kabel Fiber Optic,

Gambar-1a : Konfigurasi Wavelength Division Multiplexing (WDM)

T1

T2

Tn

R1

R2

Rn

1

1

2

... 321

2

3 3

Optical Transmitter (Laser) Optical Receiver (Detector)

... 321 ... 321

T3 R3

Optical Amplifier

KONFIGURASI SISTEM WDM.

TT i i C ti i C t


11/21911


T1, T2, T3 .. Tn : Optical Transmitter (Laser) berfungsi untuk mengubah

sinyal dengan daya elektrik menjadi sinyal dengan dayaoptik, dan diteruskan ke Mux, WDM.

Mux WDM : Menggabungkan sinyal dengan daya optik dari Optical

Transmitter (laser) menjadi satu (paralel ke serial

converter). Multiplex ini juga disebut sebagai coupleratau combiner.

Kaber Fiber Optik berfungsi sebagai media transmisinya, menyalurkan sinyal

optik dari pengirim (T) ke penerima (R).Optical Amplifier akan memperkuat sinyal optik, agar mempunyai daya selalu

stabil, sama dengan pada saat keluar dari Laser.

Demux WDM : Mengubah dari sinyal optik serial menjadi sinyal optik

paralel (serial ke parallel conventer).Demultiplex ini juga disebut sebagai Splitter atau

decombiner.

R!, R2, R3, .. Rn : Optical Receiver (Detector) untuk mengubah dari Sinyal

dengan daya optik menjadi sinyal dengan daya elektrik

TT i i C training Center


12/21912


Gambar-1b : Konfigurasi Wavelength Division Multiplexing (WDM)



13/219

13


Pertama kali dioperasikan WDM, mempunyai kapastias 2 wavelength; dengan panjang

gelombang 1310 nm dan 1550 nm.

Terminal :

TX : Transmitter (Optical Transmitter/Laser) berfungsi untuk mengubah sinyal

dengan daya elektrik menjadi sinyal dengan daya optik, dan diteruskan ke Mux, WDM.

Mux WDM : Menggabungkan sinyal dengan daya optik dari Optical

Transmitter (laser) menjadi satu (paralel ke serial converter). Multiplex ini juga disebut

sebagai coupler atau combiner.

Regenerator :Mengubah sinyal optik serial menjadi sinyal optik paralel (Mux WDM).

Mengubah sinyal optik menjadi sinyal elektrik, dan memperkuat daya sinyal (RX).

Mengubah sinyal elektrik menjadi sinyal optik (TX).

Mengubah sinyal paralel menjadi sinyal serial (Demux WDM).

Terminal :

Demux. WDM : Mengubah sinyal dengan daya optik serial menjadi sinyal dengan

daya optik paralel.

RX : Mengubah sinyal dengan daya optik menjadi sinyal dengan daya elektrik.



14/219

14


Konfigurasi dasar dari suatu sistem WDM adalah sbb. :

1) Pemancar optik (Wavelength Converter)

2) Multiplex optik (Multiplex WDM)

3) Kabel optik

4) Optical Amplifier

5) Dispersion Compensating Device

6) Demultiplex optik (Demultiplex WDM)

7) Penerima optik (Wavelength Converter)

Lihat Gambar-1.



15/219

15


Fungsi masing-masing bagian pada konfigurasi WDM adalah sbb. :

1). Pada Arah Kirim :

- Optical Transmitter berfungsi :

a. untuk mengubah sinyal dengan daya optik menjadi sinyal dengan daya listrik untukkemudian di regenerasi; dan berikutnya mengubah sinyal dengan daya listrik tersebut

menjadi sinyal dengan daya optik yang mempunyai panjang gelombang tertentu.b. untuk mengubah sinyal dengan daya optik menjadi sinyal dengan daya optik juga,tetapi dengan panjang gelombang tertentu yang berbeda.

- Optical Multiplexer (WDM) berfungsi menggabungkan beberapa panjang gelombangyang berbeda, yang datang dari perangkat pengirim yang berbeda menjadi satu, untuk

kemudian dikirimkan melalui satu kabel serat optik secara bersamaan.- Kabel Serat Optik berfungsi untuk meneruskan sinyal dengan daya optik dari pemancar ke

penerima.

- Penguat sinyal optik berfungsi menguatkan daya sinyal optik yang diterima, untukkemudian diteruskan ke lokasi berikutnya.

- Dispersion Compensating Device berfungsi untuk mengkompensasi dispersi yangmungkin terjadi didalam kabel serat optik.

Untuk lebih jelasnya lihat Gambar-1.



16/219

16


2). Pada Arah Terima :

- WDM berfungsi memisahkan satu gabungan beberapa panjang gelombang

yang datang dari kabel serat optik, menjadi beberapa panjang gelombang yangberbeda, dan satu dengan lainnya saling terpisahkan; untuk selanjutnya

diteruskan ke perangkat penerima yang berbeda.

- Optical Receiver (Detektor) berfungsi mengubah sinyal dengan daya optik

yang diterima menjadi sinyal dengan daya listrik.

Lihat Gambar-1.



17/219

17




18/219

18

a g Cg

Beberapa Channel

Wavelength

Independent

Beberapa Channel

Wavelength

Independent

Multiplex WDM

(Coupler atau Combiner)

Demultiplex WDM

(Splitter)

Kabel Fiber Optic,

membawa beberapaWavelength

Gambar : Block diagram Wavelength Division Multiplexing

Tx1 Laser

(1 )

21

1

23

Tx2 Laser

(2)

Txn Laser

(3)

Rx1 221

1

Rx2

1

RxN

321

Tunable OpticalFilter

Spectrum

DetektorOptik

3

2

1

3

Txn Laser

(

)

Rx3

3

321



19/219

19

gg

Arah Kirim :

Tx1 Laser, Tx2 Laser, Tx3 Laser dan Txn Laser berfungsi :

Mengubah sinyal dengan daya elektrik menjadi sinyal dengan daya optik, yangmempunyai wavelength 1, 2, 3 dan n untuk diteruskan ke Multiplex WDM.

Dimana n = jumlah wavelength, maximum 16.

Multiplex WDM (Coupler/Combiner) :

Mengubah sinyal paralel menjadi sinyal serial, dan diteruskan ke penerimamelalui kabel serat optik.

Kabel Fiber Optik berfungsi meneruskan multi wavelength dari Pengirim ke

Penerima.

Arah Terima :Demultiplex WDM (Splitter/Decombiner) :

Mengubah sinyal dengan daya optik serial menjadi sinyal dengan daya optik

paralel, dan diteruskan ke Rx1 .. Rxn.

Rx1, Rx2, Rx3 dan Rxn; yang terdiri dari Tunable Optical Filter dan DetectorOptik, berfungsi :

Mengambil wavelength yang diinginkan (1, 2, 3 atau n) untuk kemudian

diubah dari sinyal dengan daya optik menjadi sinyal dengan daya elektrik.

Dimana n = jumlah wavelength, maximum 16.



20/219

20

g

3.1 OPTICAL TRANSMITTER/WAVELENGTH CONVERTER



21/219

21

OPTICAL TRANSMITTER (WAVELENGTH CONVERTER)

Transmitter merubah bit-bit elektrik menjadi pulsa-pulsa optik dengan

frekuensi tertentu

Sumber optik yang digunakan dalam sistem komunikasi optik adalah

laser karena Menghasilkan cahaya dengan berkas dan lebar spektral yang

sempit

Menghasilkan daya optik yang besar

Transmitter menggunakan laser pita sempit (narrow-band) yang

memiliki lebar spektral yang sempit untuk membangkitkan pulsa-pulsa

optik

Transmisi dilakukan pada pita infra merah dan harus dikendalikandengan sangat ketat agar dapat menghasilkan panjang gelombang yang

tepat

Transmitter laser memerlukan kondisi lingkungan tertentu dan catu

daya listrik yang teratur (regulated) agar dapat beroperasi dengan baik.



22/219

22

TRANSMITTER, TX



23/219

23

TRANSMITTER (TX) :

Terdiri dari :

1.Rangkaian Laser (Laser Control dan Laser); untuk

membangkitkan sinyal laser, dan diteruskan ke rangkaian

Modulator.

2.Rangkaian Modulator (Modulator dan Modulator Driver);

berfungsi menerima sinyal laser dari rangkaian laser, untuk

memodulasi sinyal dengan daya elektrik (informasi), sehinggadiperoleh sinyal dengan daya optik yang mempunyai wavelength

tertentu.



24/219

24

Untuk Sistem WDM kecepatan tinggi :

Hanya untuk Long Wavelength Lasers (1550nm range)

Hanya untuk Single Frequency Lasers Tidak ada direct modulation untuk laser current

Laser

Rangkaian Laser (Laser Control dan Laser); untuk membangkitkan sinyal laser,

dan diteruskan ke rangkaian Modulator.



25/219

25

Modulator

Memilih format modulasi untuk optimalisasi :

Bandwidth meningkatkan efisiensi spectral

Receiver menekan OSNR yang diperlukan channel power menekan non linearities

Rangkaian Modulator (Modulator dan Modulator Driver); berfungsi menerima sinyal laser

dari rangkaian laser, untuk memodulasi sinyal dengan daya elektrik (informasi), sehinggadiperoleh sinyal dengan daya optik yang mempunyai wavelength tertentu.



26/219

26

MODULATOR

Direct Modulation.

- Direct Modulation

Modulator ini melakukan fungsi konversi electrical-to- optical(EO) danparallel-to serial coverter

Format modulasi yang digunakan adalah return-to-zero (RZ)

Bila ada lojik 1, dioda laser akan on

Bila ada lojik 0, dioda laser akan off

Direct modulation memiliki kelemahan utama untuk data rate

yang tinggi, Tidak bisa digunakan pada bit rate yang lebih besar

dari 2,5 Gbps Direct modulation dapat membangkitkan non-linieritas dan

meningkatkan chirpDirect modulation, dibatasi jarak dan cocok

untuk aplikasi metro WDM/DWDM.



27/219

27

Chirp Direct Modulation.

Adalah perubahan mendadak panjang gelombang tengah

(center wavelength) laser

Disebabkan oleh ketidakstabilan laser Efek non-linier dapat menyebabkan chirp pada sistem

komunikasi optik

Kita dapat mengurangi efek chirping yang berasal dari proses

pelaseran dengan menggunakan external modulator

Pergeseran chirp biasanya +1 GHz s.d. -1 GHz



28/219

28

Gambar Prinsip Direct Modulation



29/219

29

Direct Modulation :

1.Parallel to Serial Converter berfungsi :

Mengubah n sinyal dengan daya elektrik paralel menjadi satu

sinyal dengan daya elektrik serial; untuk diteruskan ke High

Speed Electrical Driver.2.High Speed Electrical Driver berfungsi : Untuk mengontrol daya

dari sinyal electrik berdasarkan kepada sinyal balik dari Laser.

3.Laser berfungsi : Untuk mengubah sinyal dengan daya electrikmenjadi sinyal dengan daya optik

Jadi modulator ini melakukan fungsiparallel-to serial coverterdan

Konversi electrical-to- optical (EO).

Format modulasi yang digunakan adalah return-to-zero (RZ) :

Bila ada lojik 1, dioda laser akan on

Bila ada lojik 0, dioda laser akan off



30/219

30

External modulation

Pada modulator ini, suatu laser yang di-bias secara DC

menghasilkan continuous wave (CW) yang diumpankan ke external

modulator yang memodulasi sinyal CW menjadi aliran bit optik Lebih stabil dan sering digunakan pada sistem WDM

Ada dua jenis:

Electro-absorption modulators (EAMs)

Mach-Zehnder interferometer modulators (MZI)

Pada umumnya menggunakan format non-return-to-zero (NRZ)

Tetapi ada pula sistem WDM yang menggunakan format

return-to-zero (RZ) dan carrier-suppressed return-to-zero(CS-RZ)

Format RZ lebih banyak digunakan pada sistem long-haul

dan ultra-long-haul



31/219

31

Gambar Prinsip External modulation



32/219

32

External Modulation :

1.Parallel to Serial Converter berfungsi : Mengubah n sinyal dengan dayaelektrik paralel menjadi satu sinyal dengan daya elektrik serial; untuk

diteruskan ke High Speed Electrical Driver.

2.High Speed Electrical Driver berfungsi : Untuk mengontrol daya dari sinyal

electrik berdasarkan kepada sinyal balik dari Optical Modulator.3.Laser berfungsi : Membangkitkan sinyal continuous wave (CW), yang

kemudian diumpankan ke external modulator (Optical Modulator).

4.Optical Modulator berfungsi : Menerima sinyal electrik dari High Speed

Electrical Driver untuk dimodulasi dengan sinyal Continous Wave (CW) dari

Laser, sehingga menghasilkan aliran bit optik.

5.Feedback berfungsi : Menerima sinyal balik dari Optical Modulator, mengubah

menjadi tegangan DC, untuk digunakan mengontrol level (amplitudo) dari

sinyal elektrik.

Jadi modulator ini melakukan fungsiparallel-to serial coverterdan konversi

electrical-to- optical (EO).


M d l t D t


33/219

33

Modulator Data

Types : Mach-Zehnder atau Electro-absorption

Material: LiNbO3 or InP

Typical Data:

Frequency range s/d 38GHz)

Switching voltage 4V

Insertion loss 4 - 8dB

Contoh External Modulator



34/219

34

Coding

Forward Error Correction

Meningkatkan Bandwidth 40Gbit/s menjadi 43Gbit/s

FEC di tambahkan pada rangkaian Modulator Driver, berfungsi untuk :

Memperbaiki error yang mungkin timbul didalam transmisi sinyal dari pengirim

ke penerima.Meningkatkan Bandwidth dari 40 Gbps menjadi 43 Gbps.



35/219

35

Distributed Feedback (DFB) Lasers



36/219

36

Contoh Distributed Feedback (DFB) Lasers.

Laser DFB dibangun dengan menempatkan P-N junction di dalam

rongga yang seluruh dindingnya memantulkan sinar secara penuh (fully

reflecting) .

Umpan balik optik diperoleh dengan cara menyisipkanBragg grating di

dalam rongga seperti ditunjukkan pada gambar di atas

Cahaya yang masuk melaluiBragg grating akan dibiaskan, kemudian

sebagian kecil akan dipantulkan kembali. Panjang gelombang yang dipantulkan disebutBragg resonance

wavelength

Umpan balik optik ini disebut distributed feedback karena

kemunculannya yang beragam di dalam rongga

Umpan balik terjadi sepanjang rongga dan diperlukan untuk

mempertahankan ambang pelaseran



37/219

37

Distributed Bragg Reflector (DBR) Lasers



38/219

38

Contoh Laser DBR :

Laser DBR memiliki cara kerja yang serupa dengan laser DFB. Laser DBR memperluas umpan balik akibat grating ke seluruh bagian rongga.

Kemampuan penalaan panjang gelombang diperoleh dengan merubah perioda

grating di luar daerah aktif P-N junction.

Perubahan arus pada grating juga akan merubah panjang gelombang Bragg danumpan balik.

Dengan kemampuan penalaan ini, laser DBR dapat ditala pada beberapa

nanometer secara cepat.

Laser DBR digunakan pada sumber optik yang dapat ditala. Laser DFB dan DBR dapat dianggap sebagai generasi pertama laser yang

dapat ditala (tunable laser).



39/219

39

Contoh Tunable Laser.



40/219

40

Contoh Tunable Laser.

Mechanical Tunable Laser

Menggunakan micro-electro-mechanical systems (MEMS) sebagai

aktuator panjang gelombang

Aktuator MEMS akan dapat secara fisik merubah panjang antar dinding

cangkang sehingga dapat menghasilkan variasi panjang gelombang

output.

Jarak fisik antar dinding cangkang harus dikalibrasi secara hati-hati terhadappanjang gelombang yang distandardkan ITU-T

Dengan cara ini variasi tegangan pada aktuator MEMS akan

menghasilkan perubahan pada panjang gelombang yang dipancarkan



41/219

41

Contoh External Cavity Tunable Lasers



42/219

42

Contoh External Cavity Tunable Lasers :

Dibangun dari collimating optics, dan external grating

Versi komersial juga mengandung integrated thermal tunner, a gain chip, an

isolator, dan sejumlahflexures yang diselaraskan secara tepat dengan serat

sebelum dipasang pada bungkusnya

Daya output tipikal lebih dari 20 mW

Pada umumnya semakin lebar laser maka semakin kecil daya yang

dipancarkannya

Sistem DWDM baru, dirancang untuk menggunakan laser ini

Perubahan panjang gelombang laser ini dapat berlangsung dalam orde nano

detik sehingga sangat berpotensi untuk digunakan sebagai switch optik yangdapat merutekan trafik berdasarkan panjang gelombang.



43/219

43

Contoh Vertical Cavity Surface Emitting Lasers (VCSELs)



44/219

44

Contoh Vertical Cavity Surface Emitting Lasers (VCSELs)

Merupakan jenis laser dioda semikonduktor dengan cangkang yang tegak lurus

dengan wafer plane

Laser ini memancarkan cahaya yang tegak lurus terhadap bidang P-N junction

Laser ini mengandung distributed Bragg grating yang menstabilkan panjang

gelombang dan menekan side modes

Karena laser ini memancarkan cahaya yang tegak lurus terhadap wafer plane,maka laser ini ideal untuk aplikasi susunan laser seperti interkoneksi optik

paralel



45/219

45

3.2. OPTICAL RECEIVER (WAVELENGTH CONVERTER)



46/219

46

FUNGSI :

Receiver berfungsi mendeteksi pulsa-pulsa optik dan

merubahnya ke dalam deretan bit elektrik

Receiver biasanya menggunakanphotodiodes untuk merubahenergi foton menjadi elektron

Gambar di bawah menunjukkan skema WDMDWDM receiver

Receiver pada sistem CWDM dan DWDM memerlukan

bandwidth yang lebih lebar sehingga dapat menangani seluruh bit

rate dan protokol


R i


47/219

47

Receivers



48/219

48

Gambar Rangkaian Receiver :

Sinyal multi wavelength diterima oleh Receiver, dan diproses sedcara bertahap

sbb. :

1. Diubah dari sinyal optik menjadi sinyal elektrik oleh Photo diode (O/E

Converter).2. Amplitudo sinyal RF dikuatkan oleh Electrical Amplifier.

3. Kemudian dipisahkan antara Data dan Clock, untuk kemudian di perbaiki

(Recovery), oleh Data Recovery dan Clock Recovery.

4. Clock yang sudah direcovery diteruskan ke data recovery, untuk memperbaiki

kualitas Data.

5. Selanjutnya multi wavelength electrik diubah menjadi multi wavelength

paralel oleh Serial/Paralel Converter.


Receiver


49/219

49

Receiver

Basic elements :

Photodiode

Clock recovery

Decision gate

Rx electronics

Contoh bagian Receiver; terdiri dari :

1. Optical Ampliifier (OA), memperkuat amplitudo sinyal (Pre-Amplifier).

2. Filter, untuk memilih sinyal yang dikendaki.

3. Photo Diode, berfungsi mengubah sinyal optik menjadi sinyal slectric.4. Kemudian dipisahkan antara Data dan Clock, untuk kemudian di perbaiki (Recovery), oleh

Decision Gate (Data Recovery) dan Clock Recovery.

5. Clock yang sudah direcovery diteruskan ke Decision Gate (data recovery), untuk memperbaiki

kualitas Data.

6. Selanjutnya multi wavelength electrik diubah menjadi multi wavelength paralel oleh DEMUX(Serial/Paralel Converter); yang dilengkapi dengan fungsi deFEC (FEC pada arah terima)..


Ph t di d


50/219

50

Photodiode

Untuk sistem WDM kecepatan tinggi :

Bandwidth > 35 GHz

high output voltage

(dibutuhkan untuk elektronik kecepatantinggi)

- Efisiennya bagus

- Kemampuan menahan daya yang

besar


MENSTABILKAN PANJANG GELOMBANG


51/219

51


- Masalah terbesar dalam sistem WDM adalah menstabilkan panjang

gelombang

- Pada level sistem, ada sejumlah cara untuk menstabilkan panjang

gelombang:= Pada sistem yang menggunakan direct modulation terhadap arus

pendorong laser (the laser drive current), skema pengkodean data

merupakan hal yang penting

- Kita harus menggunakan pengkdoean data yang sedemikian hinggadapat menyamakan jumlah bit 1 dan 0

- Membuat sisir(comb) dari frekuensi-frekuensi referensi dengan cara:

Membangun laser Fabry-Perot khusus dengan jumlah mode yang

sangat banyak Menstabilkan salah satu mode menggunakan FBG dan feedback

loop

Mendistribusikan sisir referensi ini ke seluruh jaringan agar dapat

digunakan untuk menstabilkan laser lain atau (setelah dikuatkan)menjadi sumber panjang gelombang jaringan




52/219

52


(lanjutan)

- Perlu serat tambahan

- Membangun jaringan dengan menempatkan seluruh komponen yangdapat ditala di dalam hub (lokasi) yang terpusat bersama reflective star

- Pada konfigurasi ini, sebuah laser multimode dapat digunakan untuk

menghasilkan sisir untuk seluruh pemancar, penerima dan filter di

dalam sistem; masing-masing workstation dapat memiliki pemancardan penerima yang tetap

- Mengirimkan frekuensi referensi pada lokasi yang sedidkit terpisah

dari sisir kanal



53/219

53

3.3. WDM MULTIPLEXER (OPTICAL MULTIPLEXER)

DANWDM DEMULTIPLEXER (OPTICAL DEMULTIPLEXER)


1. Prinsip multiplexing wavelength.


54/219

54

p p g g

Prinsip multiplexing pada WDM/DWDM didasarkan pada 2 mekanik; yaitu :

1) Angular Dispersion, lihat Gambar-3

2) Optik Filtering, lihat Gambar-4

1. Angular Dispersion.

Angular Dispersion ada 2 macam; yaitu :

a. Prisma

3211

2

3

Gambar-3a : Prisma



55/219

55

Tiga berkas sinar; masing-masing 1, 2, dan3 dipancarkan ke

prisma; oleh prisma ke tiga sinar tersebut dibiaskan ke satu titik.

Jadi prisma diatas berfungsi mengubah 3 sinyal parallel menjadi

satu sinyal serial.


b. Reflecting Diffraction Grating


56/219

56


321

12

3

Gambar-3b : Reflecting Diffraction Grating


Tiga berkas sinar; masing masing 1 2 dan 3 dipancarkan ke


57/219

57

Tiga berkas sinar; masing-masing 1, 2, dan 3 dipancarkan ke

reflecting diffraction grating; oleh reflecting diffraction grating ketiga sinar tersebut diterima pada satu titik, untuk kemudian

dipantulkan ke arah yang berlawanan.

Jadi reflecting diffraction grating diatas berfungsi mengubah 3 sinyalparallel menjadi satu sinyal serial.



58/219

58

2. Optik Filtering.

Optik Filter terdiri dari : lapisan thin dari material yang

transparan dengan index bias yang berbeda-beda.

Interferensi antar thin film menyebabkan filter akan

melewatkan panjang gelombang optik yang diinginkan,dan memantulkan panjang gelombang optik yang tidak

dikehendaki.


Filter-2 Filter-1


59/219

59

23

123 1

Gambar-4 : Optic Filtering.

12

Filter-1 meneruskan1 dan memantulkan2.

Filter-2 meneruskan1 dan 2, memantulkan3

Jadi Filter pertama berfungsi mengubah dua sinyal paralel1 dan 2, menjadi satu sinyal

serial; sedangkan Filter kedua mengubah dua sinyal paralel12 dan 3.



60/219

60

Prinsip demultiplexing wavelength.

Prinsip demultiplexing pada WDM/DWDM sama

dengan prinsip multiplexing WDM/DWDM yaitu :

1) Angular Dispersion, lihat Gambar-5

2) Optik Filtering, lihat Gambar-6


1 Angular Dispersion


61/219

61

1. Angular Dispersion.

Angular Dispersion 2 macam; yaitu :

a. Prisma

123

32

1

Gambar-5a : Prisma


Satu berkas sinar serial 123 yang diterima oleh prisma akan


62/219

62

Satu berkas sinar serial 123 yang diterima oleh prisma akan

dibiaskan menjadi tiga berkas sinar1, 2, dan3.Masing-masing 1, 2, dan 3; oleh prisma ke tiga sinar tersebut

dibiaskan ke tujuan masing-masing.

Jadi prisma diatas berfungsi mengubah satu sinyal serial menjadi 3sinyal parallel.




63/219

63

321

1 23

Gambar-5b : ReflectingDiffraction Grating

Satu berkas sinar123; yang diterima oleh reflecting diffraction grating akan dipantulkan

menjadi tiga berkas sinar1, 2, dan3 ke arah yang berlawanan.

Jadi reflecting diffraction grating diatas berfungsi mengubah satu sinyal serial menjadi 3

sinyal parallel.



64/219

64

2. Optik Filtering.

Optik Filter terdiri dari : lapisan thin dari material

yang transparan dengan index bias yang berbeda-beda.

Interferensi antar thin film menyebabkan filter akan

melewatkan panjang gelombang optik yang diinginkan,

dan memantulkan panjang gelombang optik yang tidak

dikehendaki.


Filter-2Filter-1


65/219

65

21

321 3

Gambar-6 : Optic Filtering.

32

Filter-1 memantulkan1 dan meneruskan2 dan 3.

Filter-2 memantulkan2 meneruskan3.

Jadi Filter pertama berfungsi mengubah satu sinyal serial 1 23 menjadi dua

sinyal paralel1 dan 23; sedangkan Filter kedua mengubah satu sinyal serial 2

3 menjadi dua sinyal paralel2 dan 3.


CONTOH - CONTOH MULTIPLEX/DEMULTIPLEX.


66/219

66

1 1 2

Tunable OpticalFilter

Wavelength

yang sudah

dimodulasi

1. Tunable Optik Filter

3 2 3

INPUT OUTPUT

Multi Wavelength 1 23 . n diterima oleh Tunable Optical Filter;

kemudian Tunable Optical Filter akan memilih satu wavelength; misalnya 2,

sedangkan wavelength yang lainnya akan diredam atau dipantulkan.



67/219

67

Gambar prinsip Tunable Optical Filter


Multi Wavelength 1 2 . n diterima oleh Tunable Optical


68/219

68

g p

Filter; kemudian Tunable Optical Filter akan memilih satuwavelength; misalnya 1, untuk kemudian diteruskan ke Receiver

Electronics; sedangkan wavelength yang lainnya akan diredam atau

dipantulkan.Tunable Optical Filter ini dikendalikan oleh rangkaian CONTROL.


2. Wavelength/polarization demultiplexer.


69/219

69

Gambar-4 memperlihatkan suatu konfigurasi demultiplexer

wavelength/polarization; yaitu yang terdiri dari :

a. Demultiplex Optical Filter; yang berfungsi untuk memisahkan channel

yang diinginkan

b. Polarization Beam Splitter (PBS); yang berfungsi untuk mengeluarkan

sisa komponen - komponen channel terdekat

c. Automatic Polarization Control; berfungsi untuk membuat matchstatus polarisasi dari channel yang diinginkan untuk kemudian

diteruskan ke PBS berikutnya.

d. Monitor Photo Diode; berfungsi untuk mengirimkan sinyal feedback

ke pengontrol polarisasi.

Lihat gambar berikut.


Demux Optical Filter APC PBS 3


70/219

70

1

Gambar Demultiplexer Wavelength/Polarization

3 2

5 2

INPUT

BPFOutput

Monitor

Photo Diode

Channel

Ganjil

Channel

Genap

13


Sinyal optik serial 1 2 . n dari optical fiber cable diterima olehDemultiplexer Wavelength (Polarization), kemudian akan diproses dengan urutan


71/219

71

Demultiplexer Wavelength (Polarization), kemudian akan diproses dengan urutan

sbb. :Sinyal diterima oleh Coupler; dimana coupler akan memecah sinyal menjadi 2kelompok, yaitu sinyal pada channel genap dan sinyal pada channel ganjil; yangmasing-masing diteruskan ke Demux Optical Filter.

Demultiplex Optical Filter akan mengubah sinyal serial (channel genap danchannel ganjil) menjadi si nyal parallel; selanjutnya setiap channel akandilewatkan pada Band Pass Filter (BPF), yang berfungsi untuk meneruskanchannel yang diinginkan dan meredam channel yang tidak diinginkan.

Automatic Polarization Control (APC); berfungsi untuk mengontrol

polarisasi dari channel yang diinginkan.

Polarization Beam Splitter (PBS); berfungsi untuk mengeluarkan sisa komponen -

komponen channel terdekat; sehingga yang diteruskan benar-benar hanyachannel yang diinginkan.

Monitor Photo Diode; berfungsi untuk mengirimkan sinyal

Feedback ke pengontrol polarisasi.


3. Cascaded Multilayer Dielectric Thin-Film Filters


72/219

72

Cascaded thin-film filter

Cascaded Thin Film Filter (TFF) :

1. Berdasar kepada prinsip Fabry Perot

2. Mirrors mengelilingi cavity yang menggunakan multiple reflective dielectric

thin film layers

3. Perubahan temperature stabil

4. Low loss & polarization insensitive



73/219

73

Cascaded thin-film filter

Cascaded Thin Film Filter (TFF) :Berdasar kepada prinsip Fabry Perot

Mirrors mengelilingi cavity yang menggunakan multiple reflective dielectric thin

film layers

Perubahan temperature stabilLow loss & polarization insensitive


4. Arrayed Waveguide Grating (AWG)

(1 x n DEMUX atau n x 1 MUX)


74/219

74

Input Coupler

Output Coupler

AWG: arrayed waveguide grating


Satu input signal yang sama di copy ke suatu array dari


75/219

75

waveguides (AWG) : 1... n

Pada setiap waveguides signal tersebut menuju ke suatu path yang

berbeda (difference:L)

Positive interference untuk input wavelengths 1... n pada output

ports yang berbeda (1...n)

Active temperature control!

Silicium based integrated optics


Interleaver

TEKNOLOGI MUX/DEMUX


76/219

76

Interleaver

Out/In

In/Out

In/Out

, 2

, 3

, . . .

50 GHz

100 GHz

, 3

. . . 9

2

, 4 . . .

Gambar menunjukkan teknik multiplexing Interleaver didalam WDM, dimana :

Dua deretan multi sinyal paralel (1, 3, 5, 7, 9 dan 2, 4, 6, 8, 10; dengan

spasi 100 GHz) diterima oleh multiplex, untuk digabung menjadi satu deretan sinyal

serial (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10; dengan spasi 50 GHz) .

Satu deretan sinyal serial (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10; dengan spasi 50

GHz) diterima oleh demultiplex, untuk dipecah menjadi dua deretan multi sinyal

paralel (1, 3, 5, 7, 9 dan 2, 4, 6, 8, 10; dengan spasi 100 GHz).



77/219

77

WDM (Optical multiplexers) menggabungkan beberapapanjang gelombang menjadi satu.

WDM (Optical demultiplexers) memecah satu panjang

gelombang menjadi beberapa.

Banyak teknologi yang digunakan dalam opticalmultiplexing demultiplexing, misalnya:

Thin film filtersFiber Bragg gratings (FBG)

Arrayed Waveguide gratings (AWG)

FP (Fabry Perot) cavity filterMach-Zehnder interferometer

Acousto optical tunable filters



78/219

78

Thin Film Filter


Teknik Multiplexing/Demultiplexing yang menggunakan Thin Film Filter;

pada ditunjukkan :


79/219

79

Pada Arah Multiplexer :1. TFF Section n menerima n dan diteruskan ke tingkat berikutnya.

2. TFF Section 3 menerima 3 dan memantulkann untuk diteruskan ke tingkat

berikutnya.

3. TFF Section 2 menerima 2, memantulkan3 dan n untuk diteruskan ketingkat berikutnya.

4. TFF Section 1 menerima 1, memantulkan2, 3 dan n untuk diteruskan ke

tingkat berikutnya.

Pada Arah Demultiplexer :

1. TFF Section n menerima n dan diteruskan ke tingkat berikutnya.

2. TFF Section 3 menerima 3 dan memantulkann untuk diteruskan ke tingkat

berikutnya.

3. TFF Section 2 menerima 2, memantulkan3 dan n untuk diteruskan ke

tingkat berikutnya.

4. TFF Section 1 menerima 1, memantulkan2, 3 dan n untuk diteruskan ke

tingkat berikutnya.


Fiber Bragg grating


80/219

80

FBG banyak digunakan pada sistem WDM misalnya untuk elemen channel-

drop, perangkat kompensasi dispersi, dan filterFBG memiliki rentang 10 nm dan memerlukan waktu penalaan dari 1 s.d. 10

detik.


Array Waveguide (AWG)


81/219

81

AWG dapat menggantikan sejumlah

Bragg grating.

Waktu penalaan filter AWG mendekati

10 ms.


Fabry Perot Cavity Filter


82/219

82


Fabry Perot Cavity Filter.


83/219

83

Mechanical Tunable Laser

Menggunakan Transducer sebagai aktuator panjang gelombang.

AktuatorTransducerakan dapat secara fisik merubah panjang

antar dinding cangkang sehingga dapat menghasilkan variasi

panjang gelombang output.

Jarak fisik antar dinding cangkang harus dikalibrasi secara hati-hati

terhadap panjang gelombang yang distandardkan ITU-T. Dengan cara ini variasi tegangan pada aktuatorTransducerakan

menghasilkan perubahan pada panjang gelombang yang

dipancarkan.


Mach-Zehnder Interferometers


84/219

84

3 dB

Coupler

3 dB

Coupler


Mach Zehnder Filters:


85/219

85

Bentuk dasar dari Mach Zehnder interferometer (MZI) adalah sbb.

Gambar diatas menunjukkan dua coupler 3-dB, saling dihubungkan

untuk membentuk suatu rangkaian interferometer.

Pada coupler 3 dB pertama sinyal di split kedalam dua fiber path

dan kemudian digabung lagi menjadi satu oleh coupler 3-dB kedua.

Bagian penggeser phase dipasang pada salah satu lenganinterferometer (fiber yang satu).

Pergeseran phasa bisa dilakukan dengan mengubah panjang path

optik di lengan interferometer yang satunya lagi.Kondisi ini akan menghasilkan time delay phase diantara sinar

yang merambat didalam tiap-tiap lengan dari fiber interferometer.



86/219

86

Skematik 4-channel

wavelength demultiplexer.

Splitter pertama menerima 4 wavelength serial; untuk kemudian dipecah menjadi dua, yaitu

1, 2 dan 3, 4.

Splitter kedua masing-masing menerima dua sinyal serial, untuk kemudian dipecah menjadi

dua; yaitu 1 dan 2 -3 dan 4.

Keempat wavelength tersebut selanjutnya diteruskan ke band pass filter masing-masing.



87/219

87

3.4. OPTICAL ADD/ DROP MULTIPLEXER

(OADM )


O ti l Add / D M lti l (OADM)


88/219

88

Optical Add / Drop Multiplexer (OADM)

Suatu optical add/drop multiplexer (OADM) adalah perangkat

yang berfungsi untuk menambahkan (add) atau mengambil(drop) individual wavelengths ke/dari WDM aggregate pada sisi

in-line, untuk membentuk fungsi add/drop optical level.

Sebelum OADM, back to back WDM terminal sudah ada

untuk mengakses individual wavelengths pada sisi in-line.

OADMs bisa bekerja untuk add and drop fixed wavelenghts,dan juga bisa untuk add/drop selective wavelength.

Lihat gambar berikut.



89/219

89

Sistem WDM dengan OADM


Gambar Sistem WDM dengan OADM :

WDM M b k lti l th l l j di


90/219

90

WDM Mux : menggabungkan multi wavelength paralel menjadi

serial.

ADD/DROP : melakukan drop insert pass through (Express

Channel) terhadap sinyal optik serial.

WDM Demux : Memecah sinyal multi wavelength serial menjadi

sinyal multi wavelength paralel.


Add-Drop Multiplexers


91/219

91

Digunakan untuk meng couple out satu atau lebih wavelengths dan untuk

memasukkan wavelengths yang sama.

Menggunakan Switch.


Gambar Add Drop Multiplexer dengan Coupler :

WDM Demux : Memecah sinyal multi wavelength serial menjadi sinyal multi


92/219

92

WDM Demux : Memecah sinyal multi wavelength serial menjadi sinyal multiwavelength paralel.

ADD/DROP : melakukan drop add pass through (Express Channel)

terhadap sinyal optik serial.

WDM Mux : menggabungkan multi wavelength paralel menjadi serial.

Gambar (a) : seluruh wavelength di drop/add.

Gambar (b) : Setiap wavelength akan di pecah menjadi 2 oleh splitter;

setengah sinyal diteruskan, dan setengah lainnya di drop



93/219

93

Functional Diagram

Contoh 4 band aplikasi OADM pada 10 channel add/drop node didalam

sistem 40 channel.


Add - Drop dengan Thin Film Filter :

Multi wavelength serial (sebanyak 40 kanal, kanal 20 59) diterima oleh Demux

Common kemudian diteruskan ke 4 band OADM yang terdiri dari :


94/219

94

Common, kemudian diteruskan ke - 4 band OADM, yang terdiri dari :

C20 29 : menerima multi wavelength kanal 20 59; melewatkan wavelength

kanal 20 29 (pass through/Drop 1), dan diteruskan ke Add 1 :

C20 29); memantulkan kanal 30 59.

C30 39 : menerima multi wavelength kanal 30 59; melewatkan wavelength

kanal 30 29 (pass through/Drop 2), dan diteruskan ke Add 2 :


C40 49 : menerima multi wave length kanal 40 59; melewatkan wavelength

kanal 40 kanal 49 (pass through/Drop 3), dan diteruskan ke Add 3 :


C50 59 : menerima multi wave length kanal 50 59; untuk diteruskan keperangkat DEMUX (Drop)



95/219

95

OADM dengan circulator dan FBG

FFP = Filter Febry Perot

FBG = Fiber Brag Grating



96/219

96

Operasi add-droppada stasiun end-user dengan menggunakan

circulators dan serat yang di-Bragg grating



97/219

97

Losses Connector loss (Lc), Tap loss (Ltap), Throughput

loss (Lth), Intrinsic loss dan Fiber loss


Loss pada Linear Bus Coupler :

Loss kenektor (= 4 buah) + Tap Loss + Throughput Loss +


98/219

98

Loss kenektor ( 4 buah) + Tap Loss + Throughput Loss +Intrinsic Loss.

F = connector.

C = Coupler.T = Transmit.

R = Receiver.



99/219

99



100/219

100

3.5. OPTICAL SWITCHES/OPTICAL CROSS CONNECTION (OXC)


SWITCHING.

Ada 2 jenis Switching :


101/219

101

da je s Sw tc g :

1. Circuit Switching

2. Packet Switching.

Untuk transmisi optik dengan kecepatan tinggi, yang digunakan

adalah packet switching, karena dapat mentransfer data lebiheffisien.

Jaringan yang berbasis pada packet switching dapat

menyediakan keperluan yang dibutuhkan oleh suatu node untuk

mendeteksi dan mengirimkan optoelectronically setiap packet

data optik yang datang.


OPS (Optical Packet Switching) NODE ARCHITECTURE

Gambar dibawah memperlihatkan diagram balok fungsi architecture node Optical

Packet Switching (OPS).


102/219

102

g ( )

OPS tdr. dr. :

1. Sepasang multiplexers dan demultiplexers

2. Satu input interface,

3. Space switch fabric dengan optical ber (Misalnya ber delay lines) dan

wavelength converters,

4. Satu out-put interface,5. Dan switch control unit.

Packets yang tiba di pada OPS pertama akan di demultiplex menjadi

individual wavelengths, kemudian dikirim ke input interface.Setiap packet berisi payload dan optical header (mis. IP header) yang digunakan

untuk routing didalam daerah optical.



103/219

103

Gambar architecture node Optical Packet Switching


Input interface berfungsi bertanggung jawab untuk mengeluarkan optical packet

header dan kemudian meneruskan ke switch control unit untuk diproses.


104/219

104

Switch control unit berfungsi memproses :

1. Header information,

2. Menentukan out-put port dan wavelength yang sesuai untuk packet,3. Memerintahkan switch fabric untuk melakukan route packet yang

dikehendaki. Untuk keperluan routing packet, switch mungkin harus

mengubah menjadi wavelength baru.

4. Menentukan header baru untuk packet, dan meneruskannya ke outputinterface.

Output interface, berfungsi memberikan header baru untuk packet, dan kemudian

meneruskan packet ke outgoing link (ke node berikutnya) didalam path.


Optical cross-connect architecture


105/219

105



106/219

106

Gambar : 2 2 OXN cross-connecting channels 1 dan 2

sepanjang dua paths (dotted

and dashed lines, respectively)dengan tujuan ke port output

fiber yang sudah ditentukan.



107/219

107

Gambar - OXC yang diimplementasikan dengan menggunakan FBGs,

circulators, dan passive combiners



108/219

108

3.6. OPTICAL AMPLIFIER/REGENERATOR


Optical Amplifier1. Pre-amplifier

Ditempatkan persis sebelum receiver, untuk menaikkan kekuatan signal; sesuai dengan

rentang sensitivitas receiver.


109/219

109

2. Post amplifier menguatkan sinyal pada sisi pengirim, dipasang persis setelah

transmitter.

3. In-Line Amplifier (ILA).

Ditempatkan kira-kira setiap 80 s/d 100km media optik, untuk menguatkkan signal

yang mengalami redaman selama dalam transmisi untuk mencapai tempat yang dituju,

ILA berikutnya atau sisi terminal.

ILA bekerja pada daerah optik, dan berfungsi sebagai amplifier 1R.

4. Amplifier dikatagorikan kedalam 1R, 2R, dan 3R:

1R : Re-amplify

2R : Re-amplify dan reshape3R : Re-amplify, reshape, dan retime

5. Pengembangan jaringan WDM/DWDM agar mencakup jarak lebih jauh dan/atau

menambah jumlah node memerlukan penyisipan repeater atau amplifier.



110/219

110

Contoh suatu jaringan WDM untuk jarak jauh.

Gambar diatas menunjukkan contoh jaringan WDM untuk jarak jauh; dimana pada

jaringan dilengkapi dengan :- Post Amplifier.

- In-Line Amplifier.

- Pre Amplifier.

Sehingga diperoleh kualitas sinyal terima sama sinyal yang dikirim.


7. Amplifier dapat menyediakan regenerasi 1R hanya untuk menanggulangi redaman

daya optik

8. Repeater dapat menyediakan regenerasi 3R untuk menanggulangi redaman dan


111/219

111

dispersi

9. Perangkat 1R hanya menguatkan sinyal yang diterima

10. Perangkat 2R menyediakan amplification dan reshaping gelombang untuk

menyediakan recovery data

11. Perangkat 3R melakukan amplifications dan reshaping serta memerlukan suber waktuyang digunakan bagi pewaktuan kembali transponder

12. Power Amplifier/Booster

Gambar berikut menggambarkan tiga aplikasi optical amplifier, dimana amplifierpertama adalah Power Amplifier (Booster). Power amplifiers (atau juga disebut

booster amplifiers) ditempatkan langsung setelah optical transmitter. Aplikasi ini

membutuhkan EDFA untuk mendapatkan signal input yang besar dan memperoleh

signal output dengan level maksimum.



112/219

112

Tiga Aplikasi EDFA

Tiga Aplikasi EDFA :1.Power Booster.

2.In-Line Amplifier.

3.Pre Amplifier.


EDFA digunakan untuk Kompensasi Loss didalam Optical

Networks


113/219

113

Yaitu dengan meng-insert-kan EDFA sebelum splitter 1 x 8 optical

akan menaikkan power hampir sekitar +19 dBm, sehinggamemungkinkan setiap signal dari 8 signal akan mendapat 9 dBm,

dengan akibat output power akan hampir sama dengan original

transmitter power.Optical splitter sendiri mempuyai nominal optical insertion loss

sebesar 10 dB.

Transmitter mempunyai optical output sebesar +10 dBm, berarti

bahwa optical splitter outputs tanpa EDFA adalah sebesar 0 dBm.

Output power ini dapat diterima hampir oleh seluruh aplikasi digital.


+ 10 dBm

+ 19 dBm+ 9 dBm


114/219

114

Loss Compensation didalam Optical Networks

Loss 10 dB

Untuk mengkompensasi loss terhadap sinyal selama dalam perjalandari Transmitter ke Receiver didalam jaringan optik digunakan

Power Amplifier; dalam hal ini yang digunakan EDFA..


Network Regeneration


115/219

115

Untuk sistem WDM, regenerasi diperlukan bagi seluruh panjang gelombang.

Untuk jaringan metro WDM dengan jumlah node yang banyak, bisa digunakanSemiconductor Optical Amplifier (SOA).

Pada gambar menunjukkan suatu jaringan WDM yang terdiri dari :

1. Transponder (synchronous dan asynchronous), dengan regenerasi 2R.2. Multiplexer.

3. Optical Amplifier, dengan regenerasi 1R.

4. Demultiplexer.

5. Regenerator, dengan regenerasi 3R.

6. Multiplexer.


Ada 3 tipe Amplifier :


116/219

116

1. Erbium Doped Fiber Amplifiers (EDFA)

2. Raman Fiber Amplifiers

3. Semiconductor Optical Amplifiers (SOA)


1. Erbium-Doped Fiber Amplifiers (EDFAs)


117/219

117

EDFAs menyediakan mekanisme gain untuk penguatan DWDM.

Sistem DWDM menggunakan erbium amplifier karena dapat bekerja denganbaik dan sangat efisien sebagai amplifier pada rentang 1530 nm 1565 nm.

Cahaya dipompakan pada sekitar 980 nm dan/atau 1480 nm untuk

mengeksitasi ion erbium yang kemudian menguatkan panjang gelombang pita

C yang masuk dari sumber.



118/219

118

Block Diagram EDFA 1 Tingkat



119/219

119

Block Diagram EDFA 2 Tingkat


Input coupler, Coupler #1, adalah microcontroller untuk memonitor input light

melaui detector #1.

Input isolator, isolator #1 (selalu ada) untuk mencegah signal balik.


120/219

120

WDM #1 (selalu ada) untuk meng-injeksikan pump wavelength 980 nm

kedalam panjang (length) dari erbium-doped fiber.

WDM #1 mengkopel optical input signal kedalam erbium-doped fiberdengan minimal optical loss.

Erbium-doped optical fiber biasanya sepanjang 10meters.

Energy 980 nm memompa atom erbium kedalam slowly decaying, excitedstate.

Jika energy didalam band 1550 nm berjalan melalui fiber, hal ini akan

menyebabkan stimulated emission of radiation, sehingga akan menguatkan

signal 1550 nm .


WDM #2 (hanya ada pada dual pumped EDFAs); mengkopel energi 980 nm

tambahan dari Pump Laser #2 kedalam ujung dari erbium-doped fiber,

meningkatkan penguatan dan daya output.


121/219

121

Isolator #3 (selalu ada).

Coupler #2 optional.

Tap yang terhubung ke Detector #3 digunakan untuk memonitor daya opticaloutput. Tap yang terhubung ke Detector #2 digunakan untuk memonitor

reflections back kedalam EDFA.

Fitur ini bisa digunakan untuk mendedteksi apabila konektor pada opticaloutput putus. Hal ini akan menaikkan signal back-reflected, dan

microcontrolled dapat meng- set pump lasers ke disable, untuk keselamatan

tenaga teknik yang sedang bekerja dengan EDFAs.


Untuk sistem optikal fiber dengan performansi tinggi perlu

digunakan dua tingkat EDFA dengan mid-stage access.

Dalam hali ini, dua single-stage EDFAs di paket menjadi satu.


122/219

122

Output EDFA tingkat pertama dan input EDFA tingkat kedua

membawa sinyal untuk user.Untuk menekan overall dispersion dari sistem, secara periodik

bisa digunakan dispersion compensating fiber (DCF). Tetapi hal

ini akan menyebabkan naiknya insertion loss sekitar 10 dB.



123/219

123Figure 3 - Two-stage EDFA with Mid-stage Access


Pertama optical input dilewatkan pada optical Isolator #1, kemudian keWDM #1, dimana di

injeksikan 980 nm pump wavelength kedalam length pertama dari erbium-doped fiber.

WDM #1 juga bisa mengkopel optical input signal kedalam erbium-doped fiber dengan

optical loss minimal.Erbium-doped optical fiber biasanya sepanjang 10meters.

E 980 t bi k d l l l d i it d t t


124/219

124

Energy 980 nm memompa atom erbium kedalam slowly decaying, excited state.

Jika energy didalam band 1550 nm berjalan melalui fiber, hal ini akan menyebabkanstimulated emission of radiation, sehingga akan menguatkan signal 1550 nm .

Dan signal ini akan diteruskan ke optical isolator #2, dan diteruskan untuk user.

Biasanya dispersion compensating device akan dihubungkan pada mid-stage access

point.

Sinar kemudian berjalan melalui isolator #3 dan WDM #2, yang akan mengkopel energi

980 nm tambahan dari second pump laser kedalam ujung lain dari second length

erbium-doped fiber, menaikkan penguatan dan output power.

Dan akhirnya sinar berjalan melalui isolator #4.


Keuntungan EDFA :

Efficient pumping

Minimal polarization sensitivity

High output power


125/219

125

Low noise

Low distortion dan minimal crosstalk

Mempunyai efisiensi lebih tinggi dari Raman untuk low amplifier pump powers(aplikasi kanal rendah)

Kekurangan EDFA :

Limited untuk band C dan L

Pada higher amplifier pump powers (aplikasi kanal lebih tinggi) kurang efisien

dibanding Raman amplifiers

Pump Laser

Sumber daya untuk menguatkan signal biasanya laser pada 980nm atau

1480nm laser.


Erbium Doped Fiber

Single mode fiber, doped dengan ion-ion erbium, bekerja sebagai penguat

fiber, mentransfer power dari pump laser ke target wavelengths.


126/219

126

Wavelength Selective Coupler

Meng-couple pump laser wavelength ke gain fiber dan menyaring

(mengeluarkan) extraneous wavelengths dari laser output.

Isolator

Mencegah setiap sinar yang terpantul kembali (back-reflected light), agar tidak

masuk ke amplifier.


2. Raman Fiber Amplifiers (RFAs)

Raman fiber amplifiers menggunakan Raman effect untuk mentransfer

power dari pump lasers ke wavelengths yang dikuatkan. Memanfaatkan efek stimulated Raman scattering (SRS)

d l h i l h ilk b db d


127/219

127

SRS adalah tipe nonlinear scattering yang menghasilkan penguatan broadband

untuk sejumlah kanal optik

Penguatan Raman terjadi ketika sinyal pompa dengan panjang gelombang yang

lebih pendek dibuat agar berpropagasi melalui serat

Sinyal pompa menimbulkan gelombang Stokes pita lebar yang mentransfer

energi dan menguatkan sejumlah kanal di dalam sistem WDM

Gain spectra dari penguatan Raman cukup lebar (150 s/d 200 nm) dan meliputi

seluruh pita operasi S, C, L, dan U

Biasanya, amplifier Raman menghasilkan gain 20 dB-35 dB dengan daya

pompa 800 mW 1 W

RFA memiliki profil gain yang lebih datar pada pita operasi dan NF yang lebih

rendah daripada EDFAs

Kelemahan RFA dibanding EDFAs yaitu memerlukan daya input pompa yang

tinggi yang dapat menyebabkan cacat akibat non-linieritas



128/219

128



129/219

129


Keuntungan Raman :

Bandwidth lebar.

Bisa bekerja pada band U C L dan S


130/219

130

Bisa bekerja pada band U, C, L, dan S.

Penguatan Raman bisa muncul didalam ordinary silica fibers

Pada higher amplifier pump powers (aplikasi kanal lebih tinggi) lebih efisiendari EDFAs.

Kekurangan Raman :

Mempunyai efisiensi lebih rendah dari EDFAs untuk low amplifier pump powers

(aplikasi kanal rendah)


3. Semiconductor Optical Amplifier (SOA)

Sama seperti laser, SOA menggunakan current injection melalui layer junctiondidalam semiconductor untuk men-stimulate emisi photon.

Pada SOA, anti-reflective coating digunakan untuk mencegah lasing.


131/219

131

, g g g g

SOA bekerja pada 1310 nm and 1550 nm

Keuntungan SOA :

Penguatan dilakukan pada bandwidh yang lebar.

Kekurangan SOA :

Nois tinggi dibanding EDFAs dan Raman amplifiers.

Low power.

Crosstalk antar channels. Sensitiv terhadap polarisasi input light.

Insertion loss tinggi.

Coupling diantara SOA dan transmission fiber sulit.


Semiconductor Optical Amplifier


132/219

132


Semiconductor Optical Amplifiers (SOA), adalah semiconductor

lasers dimana mirror feedback sudah di eliminasi.

SOA bekerja pada daerah 1300 and 1550 nm.


133/219

133


Pada jaringan optik modern SOAs digunakan sebagai :

Power Boosters:Banyak designs tunable laser dengan level power optical output

rendah dan harus segera diikuti dengan suatu optical amplifier


134/219

134

rendah dan harus segera diikuti dengan suatu optical amplifier.

(Power booster ini bisa SOA atau EDFA.)

In-Line Amplifier.

Menguatkan signal optik didalam path optik.

Wavelength Conversion:

Mengubah wavelength dari optical signal.

Receiver Preamplifier:

SOAs bisa dipasang didepan detectors untuk meningkatkan

sensitivitas.


Perbandingan Amplifier Optik


135/219

135

*SOA = Semiconductor Optical Amplifier; digunaka pada loss-limited WDM metro network



136/219

136

3.7. OPTICAL FIBER


1. Multimode: supports hundreds paths for light.

JENIS OPTICAL FIBRE.


137/219

137

2. Single mode: supports a single path for light


Multi-Mode vs Single-Mode

Multi-Mode Single-Mode


138/219

138

Multi Mode Single Mode

Modes Cahaya Banyak Satu

Jarak Tempuh Dekat Jauh

Bandwidth Rendah Tinggi

Aplikasi Umum Access Metro, Core


Attenuation Hal disebabkan oleh menurunnya daya dari sinar selama dalam

transmisi disepanjang fiber.

Utamanya disebabkan oleh scattering.


139/219

139

Tergantung kepada transmission frequency.

Diukur dalam dB/km ( ))(log10 10 inout PPdB =


SINGLE MODE FIBER STANDARDS

ITU-T G.652 standard Single Mode Fiber (SMF) atau Non DispersionShifted Fiber (NDSF).

Fiber Optik yang paling banyak dikembangkan (95% dari produk dunia).


140/219

140

Water Peak Region: yaitu pada daerah wavelength sekitar 80 nanometers(nm) dari pusat 1383 nm dengan redaman tinggi.


ITU-T G.653 Dispersion Shifted Fiber (DSF)

Dia menggeser harga zero dispersion diantara window1550nm.

Kanal-kanal yang dialokasikan dekat dengan panjang


141/219

141

y g g p j g

gelombang 1550 nm pada DSF akan sangat dipengaruhi olehinduksi noise nonlinear effects yang disebabkan oleh Four

Wave Mixing (FWM).

ITU-T G.655 Non Zero Dispersion Shifted Fiber (NZDSF) Sedikit dispersi chromatic pada panjang gelombang 1550

nm: akan meminimalkan nonlinear effects.

Bagus untuk transmisi DWDM (band C dan L)


ITU-T

Standard

Name Typical

Attenuation

value

(1550nm)

Typical CD

value

(1550nm)

Applicability

G.652 standard Single

Mode Fiber

0.25dB/km 17 ps/nm-km OK untuk xWDM


142/219

142

G.652c Low Water Peak

SMF

0.25dB/km 17 ps/nm-km Good untuk CWDM

G.653 Dispersion-

Shifted Fiber

(DSF)

0.25dB/km 0 ps/nm-km Bad untuk xWDM

G.655 Non-Zero

Dispersion-

Shifted Fiber

(NZDSF)

0.25dB/km 4.5 ps/nm-km Good untuk DWDM


Attenuation

Single WDM

h l lti h l


143/219

143

0,40dB/km

0,25dB/km

channel multi-channel

1319 nm 1550 nm

wavelength

Gambar-1 : Kurva Redaman versus wavelength


Pada window 1319 nm mempunyai redaman kecil (0,40 dB/km),

dan cocok untuk transmisi single channel.

Pada window 1550 nm mempunyai lebih kecil lagi (0,25 dB/km),

dan cocok untuk transmisi multi channel (WDM/DWDM).


144/219

144


Dispersi(+)

Dispersi

wavelength

1319 nm 1550 nm DSFG.653

SMF

( Rec.G.652)


145/219

145

Zero

Dispersi(-) NZDSF(- ) (Rec.G.655)

NZDSF(+)

G.655

Shifted C-band : 1530-1565nm

L-band : 1565-1625nm

WDM multi-channel area

Gambar-2 : Wavelength versus karakteristik dispersi; dan sejarah

pergeseran (shifted) zero dispersi dari 1310 nm ke 1550 nm.


Produksi kabel optik Single Mode pertama adalah SMF (Rec. ITU-T

G.652), bekerja pada center panjang gelombang 1319 nm, yang

kabelnya disebut Single Mode Fiber (SMF).

Kemudian berikutnya diketemukan tipe kabel optik yang lebih bagus

l i it d i d 1550 ( t f k i) di t d l


146/219

146

lagi, yaitu pada window 1550 nm (center frekwensi); diatur dalam

Rec. ITU-T G.653, yang dikenal dengan Shifted SMF. Jadi kabelShifted SMF ini mempunyai dispersi 0 pada panjang gelombang

1550 nm.

Untuk transmisi multi panjang gelombang pada window 1550 nmtidak bagus, karena pada dispersi 0 akan mengalami gangguan Four

Wave Mixing (FWM).

Efek FWM bisa diatasi dengan menggeser zero dispersi menjadi lebih

besar (dispersi +) atau menjadi lebih kecil (dispersi -); dan diatur pada

ITU-T G.655.



147/219

147

3.8. DISPERSION COMPENSATING DEVICE


Dispersion

Adalah suatu phenomena yang membatasi kecepatan transmisi darisuatu signal optical yang dilewatkan pada kabel optik.


148/219

148

Tipe Dispersion Utama.

Dispersi Wavelength (atau Chromatic) :

Adalah suatu phenomena dimana kecepatan transmisi berubahdiantara panjang gelombang yang berbeda didalam suatu signal optik

tunggal.


Image dari Wavelength Dispersion

Suatu spektrum signal optical sebenarnya bukanlan merupakan suatu

panjang gelombang tunggal.Wavelength dispersion adalah suatu phenomena dimana kecepatan

transmisi didalam kabel fiber berubah tergantung kepada panjang gelom

bang optiknya


149/219

149

bang optiknya.

Satuan dari Wavelength (Chromatic) Dispersion: adalah ps/nm (Delay pada

picoseconds diantara wavelengths yang terpisah sejauh 1 nanometer)

Biasanya diekspresikan dalam satuan ps/nm/km (Dispersion per kilometer dari

fiber)


Pengaturan Dispersion didalam Sistem WDM :

1.Chromatic Dispersion didalam fiber adalah dibutuhkan.


150/219

150

Dapat dicegah dengan menggunakan Dispersion didalam Fiber

2. Tetapi pada signal dengan kecepatan tinggi membutuhkan karakteristikChromatic Dispersion end-to-end yang sangat rendah.

3. Oleh karena itu perlu adanya Dispersion Management


Optical signals U1 s/d U12 tidak dibutuhkan, dibangkitkan oleh

FWM (Four Wave Mixing), dari 3 spasi signal yang sama S1 s/d S3

dengan frequensi f1, f2 dan f3 secara bersamaan di pancarkan padatitik dispersi zero.


151/219

151


Dispersion Management in WDM sistem (lanjutan) :

4. Jaminan dispersi didalam semua segment fiber.5. Menjaga dispersi End-to-End agar tetap didalam batas yang sudah

ditentukan.


152/219

152


Image dari Dispersion Compensation

Transmission path fiber Dispersion compensation fiber


153/219

153

Meng-eliminasi efek dispersion dengan menggunakan transmission path fiber dan special

fiber (dispersion compensation fiber: DCF) yang mempunyai karakteristik dispersion

berlawanan, dan memungkinkan penggunaan rentang yang lebih panjang.

Equivalent fiber yang bebas dari dispersion


Results dari Dispersion Compensation

Kompensasi Dispersion adalah dibutuhkan sesuai dengan jumlah transmission path

dispersion. Kompensasi dispersion yang benar akan menkompensasi dispersion secara total(hampir 100%).

Waveform yang diterima setelah

transmisi SMF 80 km


154/219

154

Tanpa dispersion compensation

Dengan dispersion compensation


Methode Umum Dispersion Compensation

Penggunaan Dispersion Compensation Fiber (DCF) untuk meng-eliminasikarakteristik dispersion sehingga dimungkinkan transmisi melalui fiber

pada jarak yang jauh dengan bit rate 10 G.


155/219

155


Gambar menunjukkan perbandingan antara transmisi melalui fiber

optik yang tidak menggunakan dan yang menggunakan Dispersion

Compensation Fibre (DCF) :

Tanpa DCF transmisi hanya menempuh jarak beberapa km;

sedangkan dengan DCF transmisi mampu menempuh jarak s/d 80 km


156/219

156

sedangkan dengan DCF transmisi mampu menempuh jarak s/d 80 km


Dispersion Compensation Unit (DCU)

Berfungsi untuk mengeluarkan efek dari dispersion yang menumpuk

selama dalam transmisi, yaitu dengan jalan memperbaiki pulsa

signal yang di distorsi oleh chromatic dispersion.


157/219

157

signal yang di distorsi oleh chromatic dispersion .

Jika signal kurang dari efek positive dispersion selama dalam

transmission, maka DCU akan memperbaiki signal dengan

menggunakan negative dispersion; dan sebaliknya.



158/219

158

Prinsip Kompensasi Dispersi


Sinyal ditransmisikan melalui optical fiber dengan jarak dari 0

km s/d n km; sinyal awal (Initial Pulse) pada jarak 0 km lebar

pulsa bagus, pada jarak n km pulsa akan mengalami pelebaran(mengalami Positif Dispersion).

Pada jarak n km sinyal dilewatkan pada DCU (Dispersion


159/219

159

j y p ( p

Compensating Device), dimana sinyal akan mengalami proseskompensasi dispersi; sehingga keluaran dari DCU diperoleh

sinyal dengan kualitas sama seperti pada jarak 0 km.



160/219

160

3.9. KOMPONEN PENDUKUNG


Attenuator merupakan salah satu komponen pasif yangdigunakan untuk meredam daya optis yang dilewatkan

padanya.

ATTENUATOR


161/219

161

Terdapat dua jenis attenuator :

Variable attenuator

Fixed attenuator (Pad)

Besarnya redaman dinyatakan dalam dB.

Biasanya digunakan untuk mengurangi besarnya daya agarsesuai dengan persyaratan input dari suatu perangkat

(device).


5 dB5 dB

CONTOH FIXED ATTENUATORCONTOH FIXED ATTENUATOR


162/219

162

10 dB10 dB

Fixed attenuator dengan redaman 5 dB dan 10 dB.


CONTOH SPESIFIKASI ATTENUATORCONTOH SPESIFIKASI ATTENUATOR

(VENDOR = RADIANT COMMUNICATIONS CORP)(VENDOR = RADIANT COMMUNICATIONS CORP)

Return Loss : - 70 dB

Insertion Loss :


163/219

163

Variable : 1.0 s/d 40 dB

Fixed : 1.0 s/d 20 dB

Pigtail Length : 0,5 m (standard - each side)

Fiber type : Single modeWavelength : Insertion loss is measured at 1300 nm

(standard - 1500 nm optional).


Wavelength Coupler

Directional Coupler digunakan untuk menggabungkan dan memecah optical signals

Input 1 Output 1


164/219

164

Input 2 Output 2

L, coupling length

Gabungkan 2 fibers secara bersama pada panjang L (coupling length)

Sinar dipancarkan dari satu waveguide ke waveguide yang lainnya

2 x 2 coupler

3dB coupler: power split 50 : 50Contoh : combiner MX pada WL8 terdiri dari 3 x 3dB coupler (kira-kira 10dB)

tap coupler : power split 5 : 95

Contoh : OMC=optical monitoring card

PRINCIPLE


CONTOH COUPLER :


165/219

165

Contoh Prinsip Coupler.


Prinsip Kerja Coupler pada gambar diatas adalah :

Sinyal optik (Input Spectrum) di teruskan ke Coupler; oleh coupler

sinyal yang diterima di couple menjadi dua :

Satu dilewatkan melalui core optik yang dilengkapi dengan periodic

filter, direct spectrum.


166/219

166

Satunya lagi dilewat fiber murni (tanpa filter) Complementary

Spectrum.

Keluaran dari coupler, diteruskan ke tingkat selanjutnya pada arah

yang berlawanan.



167/219

167


Prinsip Kerja Coupler pada gambar diatas adalah :

Multi Sinyal optik (1, 2, 3, 4, 5) di teruskan ke Coupler 3-dB;

oleh coupler sinyal yang diterima di couple menjadi :

Satu sinyal 3 diteruskan ke port-2.


168/219

168

Empat sinyal serial (1,

2,

4,

5) diteruskan ke circulator keduamelalui fiber optik yang dilengkapi dengan periodic filter.

Dari circulator kedua, multi sinyal optik serial diteruskan ke port-4.


Wavelength Isolator

Isolator berfungsi untuk meneruskan transmisi optical hanya pada satu arah,dan memblokir (menyetop) transmisi optik arah sebaliknya.

State of polarization (SOP)


169/219

169

Incoming light

BLOCKED

PolarizerFaraday

rotator

Faraday rotator memutar SOP, sesuai dengan arah propagation

Sinar Reflected akan di blokir (isolation 40-50dB)

IsolatorPolarizer

Reflected light

PRINCIPLE

Contoh :

Isolator yang dipasang di depan optical amplifiers berfungsi untuk mencegah

reflections agar tidak masuk ke optical amplifier.


Circulator

Pada prisipnya suatu Circulator adalah sama dengan suatu Isolator, bedanya hanyaKarena circulator mempunyai banyak port (biasanya tiga atau empat)


170/219

170

1

4

2

1

3

2

3

Contoh :

Untuk memisahkan signal optik dengan arah propagation yang berbeda

(panjang gelombang biru/merah).


CONTOH CIRCULATOR.


171/219

171

Prinsip Kerja Circulator pada gambar diatas adalah :

Multi Sinyal optik (1, 2, 3, 4, 5) di teruskan ke Circulator; oleh circulator sinyal yang

diterima di split menjadi dua :1. Satu sinyal 3 diteruskan ke port-2.

2. Empat sinyal serial (1, 2, 4, 5) diteruskan ke circulator kedua melalui fiber optik yang

dilengkapi dengan periodic filter.

Dari circulator kedua, multi sinyal optik serial diteruskan ke port-3.



172/219

172

Contoh prinsip kerja Circulator


Prinsip Kerja Circulator pada gambar diatas adalah :

Sinyal optik (Input Spectrum) di teruskan ke Circulator; oleh

circulator sinyal yang diterima di split menjadi dua, satu dilewatkan

melalui periodic filter, dan yang satunya lagi lewat fiber murni

(tanpa filter).

K l d i i l t d d i l it di t t d


173/219

173

Keluaran dari circulator ada dua sinyal, yaitu direct spectrum dan

Complementary Spectrum untuk diteruskan ke tingkat selanjutnya.



174/219

174


Jumlah Panjang Gelombang.

Jumlah panjang gelombang misalnya :

2 - 4 - 8 16.

Sampai saat ini, sebagai contoh :

- Fujitsu memproduksi WDM dengan jumlah lambda

= 16 x 10 Gbps (160 Gbps) per fiber, atau 32 x 10 Gbps

(320 Gbps) per fiber.


175/219

175

Panjang Gelombang yang biasa digunakan.

Panjang Gelombang yang biasanya digunakan adalah :

Sekitar 1550 nm; karena panjang gelombang optik pada ringadalah yang terbaik,karena mempunyai redaman yang sangat

kecil.

Jarak (spasi) antara panjang gelombang.

Jarak (spasi) antara panjang gelombang yang berdekatan adalah :Setiap panjang gelombang biasanya mempunyai perbedaankelipatan dari 0,8 nm (kadang-kadang dengan spasi frekwensi 100GHz, yaitu frekwensi pemisah, atau sesuai dengan ITU-Grid).


Jadi jika kita mempunyai 4 panjang gelombang, berarti masing-masing

panjang gelombang adalah :

- 1549,2 nm - 1550 nm - 1550,8 nm dan 1551,6 nm; (spasi 0,8 nm)



T t i h l i i d t i b lk bl bil j l b


176/219

176

Tetapi hal ini dapat menimbulkan problem, apabila panjang gelombang

melebar (spreading out), yang dikenal dengan istilah dispersion dan

dapat mengganggu panjang gelombang yang berdekatan; oleh sebab itu

penggunaan spasi didalam WDM harus dipertimbangkan dengan matang.


3.3. ITU - GRID.


177/219

177

Spasi antar kanal sebesar 100 GHz (0,1 THz)



178/219

178

Spasi antar kanal sebesar 100 GHz (0,1 THz)


Jadi kunci utama dari WDM adalah :

1. Meningkatkan kapasitas dari kabel serat optik.

2. Beberapa panjang gelombang yang berbeda ditransmisikan dalam

satu kabel serat optik secara bersamaan.

3. Pada arah kirim (Multiplexing), menggabungkan beberapa panjang

gelombang yang berbeda menjadi satu.

4 Pada arah terima (Demultiplexing) memisahkan satu gabungan


179/219

179

4. Pada arah terima (Demultiplexing), memisahkan satu gabungan

panjang gelombang menjadi beberapa panjang gelombang yang

mandiri.

5. Jumlah panjang gelombang yang digabungkan biasanya kelipatandari - 2, atau pangkat - 2 : yaitu : 2 - 4 - 8 16.

6. Jarak antar panjang gelombang yang berdekatan biasanya

kelipatan dari - 0,8 (100 GHz, ITU-Grid), yaitu : 0,8 - 1,6 - 2,4 dst.



180/219

180


Ada tiga topologi jaringan umum yang bisa digunakan pada sistem WDM; yaitu :

1. Jaringan Point-to-point

2. Jaringan Star

2. Jaringan Ring

Gambar - gambar berikut memperlihatkan contoh sistem WDM yang dikonfigurasi

pada jaringan point-to-point, star dan jaringan ring.


181/219

181

pada jaringan point to point, star dan jaringan ring.Pada jaringan star, setiap node mempunyai pemancar dan penerima; dimana satu

transmitter dihubungkan ke satu input passive star, dan receiver dihubungkan

dihubungkan ke satu output star.

Jaringan WDM juga dapat dikonfigurasi pada bermacam-macam jaringan ring yang

berbeda.

Jaringan ring ini mejadi terkenal, karena banyak jaringan elektrik menggunakan

topologi ini; disebabkan pada jaringan ring mudah mengimplementasikan konfigurasi

jaringan sesuai dengan geografi yang ada.

Pada contoh berikut, setiap node bisa me-recovery setiap signal wavelength node yang

lainnya, yaitu dengan cara menggunakan wavelength-tunable receiver.


Gambar berikut memperlihatkan contoh hubungan point-to-point sistem WDM, dimana

pada salah satu node digabungkan beberapa wavelength, untuk kemudian ditransmisikan

melalui fiber optik ke beberapa lokasi; dan pada node tujuan gabungan wavelength

tersebut akan di-demultiplex.

Hal ini bisa dilakukan, apabila fiber optik yang digunakan mempunyai bandwidth

tinggi (high-bandwidth).


182/219

182

Sebagai tambahan, routing bandwidth tinggi (high-bandwidth routing) bisa diterapkan

pada sistem WDM, didalam jaringan multi-user ; seperti diperlihatkan pada Gambar - 5.

Tiap-tiap Wavelength harus mempunyai address, agar dapat dibedakan antara wavelengthyang satu dengan yang lainnya didalam jaringan optikal. Sebab setiap NODE akan

mengadakan komunikasi dengan NODE lainnya, setiap transmitter atau receiver harus

mempunyai wavelength yang tunable. Pada gambar, dipilih transmitter yang tunable.


1

2

1

2

1 2

2


183/219

183

Gambar Contoh Simple Sistem Transmisi WDM Point-to-Point

3

3

WDM MUX WDM DEMUX


Contoh Simple suatu Sistem Transmisi WDM point-to-point;

dimana WDM MUX menggabungkan multi wavelength paralel

menjadi satu wavelength serial, diteruskan melalui label serat

optik, dan regenerator (jika diperlukan) ke arah penerima.

Oleh WDM DEMUX multi wavelength serial diubah menjadi

multiwavelength para

buku-4 dasar wdm jadi

Documents