Bagaimana Cara Memilih Detektor Cahaya Pada Serat Optik

, , 7 comments

Deteksi optik adalah fungsi dari bagian penerima dalam sistem komunikasi optik. Sebuah detektor optik atau photodetector adalah kebalikan dari apa yang dikerjakan oleh bagian pengirim, yaitu sumber optik. Sumber optik biasanya mengkonversikan sinyal optik input menjadi keluaran berupa arus. Detektor optik biasanya adalah photodiode yang merupakan divais photoelectric. Rentang nilai dari panjang gelombang yang dideteksi termasuk UV, infra red, cahaya tampak, dll., adalah dari 0.005 s/d 4,000 μm.

Pertama kali yang mesti diperhatikan dalam memilih detektor cahaya yang akan digunakan adalah menspesifikasikan parameter-parameter sistem yang ada, dalam hal ini parameter yang umum digunakan adalah responsivitas, gain, laju bit dan jarak transmisinya.

Setelah itu, langkah berikutnya adalah memilih modulasi yang akan digunakan, apakah menggunakan modulasi digital ataukah modulasi analog. Hal ini dibedakan mengingat parameter power budget dalah modulasi digital dan modulasi analog berbeda. Pada modulasi digital yang digunakan adalah nilai BER (Bit Error Rate) sedangkan pada modulasi analog yang digunakan adalah SNR (Signal to Noise Ratio). SNR menunjukkan seberapa kuat sinyal dibandingkan dengan deraunya, sedangkan BER menyatakan rasio dari banyaknya bit error dalam pengkodean terhadap total bit yang diterima.

Selanjutnya adalah memilih detektor apa yang akan digunakan, apakah APD atau PIN detektor, hal ini tergantung dari dari perhitungan parameter-parameter di awal. Perhitungan parameter sensitivitas merupakan langkah yang harus dikerjakan setelah pemilihan detektor selesai. Besarnya nilai sensitivitas diukur dengan responsivitas R (A/W), yaitu arus keluaran yang dihasilkan per unit daya yang dihasilkan. Dapat dituliskan :

R= I0/P0 = eη/hf

atau

R= eη λ/ hc = η λ/1.24

Sesudah perhitungan sensitivitas selesai, maka hal berikutnya adalah memeriksa apakah sinyal sudah dapat dikirimkan, jika sudah siap maka langkah terakhir adalah seleksi komponen. Apabila sinyal belum siap, maka sesuai dengan diagram alir di atas, kita dapat menganalisis dan memeriksa kembali bagian mana dari perancangan yang belum sesuai dengan sinyal yang dikirim. Untuk kemudian diubah sesuai dengan kebutuhannya.


7 comments:

  1. bapak, saya feby sedang menyusun tugas akhir mau bertanya, bagaimana menentukan besarnya bandwidth dari detektor optik
    mohon jawabannya ya pak, terimakasih bapak

    ReplyDelete
    Replies
    1. Biasanya untuk detektor optik yang dilihat itu panjang gelombangnya (λ, lamda) bukan bandwidth-nya. Secara simplenya kita bisa lihat dari material detectonya, misalnya untuk Si = 400-1100 nm, Ge = 800-1650 nm, dan InGaAs = 1100-1700 nm. Jika kita tidak tau bahannya bisa kita liat di data sheet detectornya. untuk lebih jelas bisa dibaca disini (bagian photodetector & receiver): http://tomyabuzairi.blogspot.com/2011/10/materi-kuliah-ii-optical-fiber.html.

      Lain halnya jika kita ingin membuat sistem, maka kita harus melihat secara keseluruhannya. Contohnya, jika kita ingin menentukan detektor optik dari sebuah sistem serat optik, kita harus melihat dulu sumbernya atau panjang gelombang laser yg digunakan. Sehingga detektor yg akan digunakan nantinya akan bisa membaca keluaran dari laser optik tersebut. Lebih jelasnya bisa baca ttg diagram alir perencaan sistem serat optik disini: http://tomyabuzairi.blogspot.com/2008/09/diagram-alir-perencanaan-sistem.html.

      Semoga mengerti dan bermanfaat ya..

      Delete
  2. terimakasih banyak bapak.
    trus pak kalau maksudnya bandwidth detektor 0.5 GHz gimana ya pak? apakah bandwidth ini ketetapan pak?

    ReplyDelete
    Replies
    1. menurut sy, itu dikonversi dulu ke λ (lamda)biar lebih mudah mensinkronkan dengan sumber optiknya (source optic-nya).

      Dgn rumus λ=c/f. Maka, λ=(3x10^8)/(5x10^8)= 0.6 m atau 6x10^8 nm. Berarti lebar panjang gelombangnya 0.6 m. Sebagai contohnya, detector itu bisa mendeteksi dari 0-600.000.000 nm.

      Kalau 0.5 GHz sebagai ketetapan atau bukan, sy kurang tau juga.

      Delete
  3. oo baik pak, saya paham, terima kasih banyak penjelasannya ya pak :)

    ReplyDelete
  4. bapak, saya nanya lagi ya pak
    kalo untuk menentukan laju bit pada serat optik, parameter yang diliat apa saja ya pak?

    ReplyDelete
    Replies
    1. Wah banyak faktornya. untuk lebih jelas bisa dibaca disini (bagian optical link design): http://tomyabuzairi.blogspot.com/2011/10/materi-kuliah-ii-optical-fiber.html. Keyword-nya bit rate (laju bit) dgn simbol B. https://docs.google.com/viewer?a=v&pid=explorer&chrome=true&srcid=0B_RTk6lNoDK2ZmM0YmJmNTgtNjgzMS00NTY2LWFiZmItODNkYmQ5NzQ0MTEw&hl=en_US

      Delete