Sistem Komunikasi Serat Optik 19. Penguat Optik (Optical Amplifier) Harry Ramza Pertemuan - 19 Sistem Komunikasi Serat Optik 19. Penguat Optik (Optical Amplifier) Harry Ramza Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Prof. Dr. HAMKA Program Studi T. Elektro, FT - UHAMKA Slide - XIX Sistem Komunikasi Serat Optik Teknik Elektro FT - UHAMKA

Slide - XIX Sistem Komunikasi Serat Optik Optical Amplifier Jenis : SOA (Semiconductor Optical Amplifier) EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier) ROA (Raman Optical Amplifier) Penggunaan : Power Boosters, sbg penguat sumber optik terutama tuneable laser. In-Line Amplifier, sbg penguat sinyal di fiber Wavelength Conversion Receiver Preamplifier, dipasang didepan detektor  meningkatkan sensitifitas Program Studi T. Elektro, FT - UHAMKA Slide - XIX Sistem Komunikasi Serat Optik

Penggunaan OPTICAL AMPLIFIER Program Studi T. Elektro, FT - UHAMKA Slide - XIX Sistem Komunikasi Serat Optik

Slide - XIX Sistem Komunikasi Serat Optik SOA Secara esensial mrpk Dioda Laser tanpa cermin di kedua ujungnya. Kedua ujungnya disambung ke fiber Transmisi dua arah Ukuran kemasan kecil  lebih menguntungkan dibandingkan EDFA Rugi-rugi gandengan besar Tergantung polarisasi Noise Figure besar Program Studi T. Elektro, FT - UHAMKA Slide - XIX Sistem Komunikasi Serat Optik

Fabry Perrot Amplifier Program Studi T. Elektro, FT - UHAMKA Slide - XIX Sistem Komunikasi Serat Optik

Slide - XIX Sistem Komunikasi Serat Optik SOA Program Studi T. Elektro, FT - UHAMKA Slide - XIX Sistem Komunikasi Serat Optik

Semiconductor Optical Amplifier Program Studi T. Elektro, FT - UHAMKA Slide - XIX Sistem Komunikasi Serat Optik

Contoh Grafik penguatan – panjang gelombang pada SOA Program Studi T. Elektro, FT - UHAMKA Slide - XIX Sistem Komunikasi Serat Optik

Slide - XIX Sistem Komunikasi Serat Optik Konfigurasi mengurangi sensitifitas polarisasi SOA : (a) Dua penguat seri (b) Dua penguat paralel (c) Double pass thruogh penguat tunggal Program Studi T. Elektro, FT - UHAMKA Slide - XIX Sistem Komunikasi Serat Optik

Slide - XIX Sistem Komunikasi Serat Optik EDFA Banyak digunakan sejalan dgn penggunaan DWDM. Fiber diberi doping ERBIUM shg level energi struktur atom mencukupi utk penguatan sinyal cahaya Diperlukan laser pompa 980 nm atau 1480 nm utk EDFA 1310 nm atau 1550 nm Program Studi T. Elektro, FT - UHAMKA Slide - XIX Sistem Komunikasi Serat Optik

Slide - XIX Sistem Komunikasi Serat Optik Diagram level ion Erbium dalam fiber silika Spektrum penyerapan dan penguatan EDFA dgn inti yg co-doping germanium Program Studi T. Elektro, FT - UHAMKA Slide - XIX Sistem Komunikasi Serat Optik

Block Diagram of an dual pump EDFA Program Studi T. Elektro, FT - UHAMKA Slide - XIX Sistem Komunikasi Serat Optik

Optical Gain Spectrum of a Hybrid Optical Amplifier Program Studi T. Elektro, FT - UHAMKA Slide - XIX Sistem Komunikasi Serat Optik

Slide - XIX Sistem Komunikasi Serat Optik ROA Mekanisme penguatan menggunakan Stimulated Raman Scattering (SRS). Awalnya SRS dipandang sbg pengganggu sistem DWDM kanal banyak. Suatu panj gel SRS diberikan pd DWDM kanal banyak yang sama kuat  background noise meningkat  amplitudo kanal DWDM berbeda. Secara efektif SRS merampas energi dr panj gel lebih pendek dan memberikannya pd panj gel lebih panjang. Program Studi T. Elektro, FT - UHAMKA Slide - XIX Sistem Komunikasi Serat Optik

DWDM Transmit Spectrum with Six Wavelengths Program Studi T. Elektro, FT - UHAMKA Slide - XIX Sistem Komunikasi Serat Optik

Received Spectrum After SRS is on a Long Fiber Program Studi T. Elektro, FT - UHAMKA Slide - XIX Sistem Komunikasi Serat Optik

Typical Raman Amplifier Configuration Program Studi T. Elektro, FT - UHAMKA Slide - XIX Sistem Komunikasi Serat Optik

Example of Raman Amplifier -- Transmitted Spectrum Program Studi T. Elektro, FT - UHAMKA Slide - XIX Sistem Komunikasi Serat Optik

Example of Raman Amplifier -- Received Spectrum Program Studi T. Elektro, FT - UHAMKA Slide - XIX Sistem Komunikasi Serat Optik

Slide - XIX Sistem Komunikasi Serat Optik OPTICAL SWITCH Opto-mechanical Switches Jenis paling tua Menggunakan moving fiber atau elemen optik lain digerakan oleh stepper motor atau relay arm, umumnya optical beam disejajarkan (collimated) dan digerakan disekitar bagian dalam perangkat. Saat ini paling banyak digunakan Lambat dgn waktu switch 10 – 100 ms Reliabilitas tinggi Insertion loss sangat baik Crosstalk sangat baik Program Studi T. Elektro, FT - UHAMKA Slide - XIX Sistem Komunikasi Serat Optik

Slide - XIX Sistem Komunikasi Serat Optik OPTICAL SWITCH Thermo-optic Switches Umumnya berdasarkan pandu gelombang, terbuat dari polimer atau silika. Resistive heater ditempatkan diatas pandu gelombang  perubahan indeks bias. Kelambatannya tidak membatasi arus yg diperlukan. Insertion loss, backreflection, long-term stability belum sebaik Opto-mechanical Switches Electro-optic Switches Berbasis semikonduktor Perubahan indeks bias diakibatkan oleh perubahan medan listrik Kecepatan tinggi Konsumsi daya rendah Program Studi T. Elektro, FT - UHAMKA Slide - XIX Sistem Komunikasi Serat Optik

Slide - XIX Sistem Komunikasi Serat Optik Sekian Program Studi T. Elektro, FT - UHAMKA Slide - XIX Sistem Komunikasi Serat Optik