Pengukuran kabel serat optik dengan OTDR

Pengertian ::

• OTDR merupakan salah satu peralatan utama baik untuk kegiatan instalasi maupun pemeliharaan link fiber optik. 
• OTDR dipakai untuk mendapatkan gambaran visual dari redaman fiber optik sepanjang link yang ditampilkan pada sebuah layar dengan jarak digambarkan pada sumbu ‘X’ dan daya pada sumbu ‘Y’. Redaman adalah selisih daya, sehingga seringkali sumbu Y sering disebut sebagai redaman (salah kaprah).
• Dengan OTDR pula memungkinkan sebuah link diukur dari satu ujung. Untuk keperluan uji terima pengukuran dengan OTDR dilakukan dari 2 (dua) arah. Pada jaringan yang menggunakan splitter pengukuran dilakukan per segmen.
• Secara umum fungsi dari OTDR adalah mengukur redaman, mengukur loss sambungan, mengukur loss antar dua titik, mengukur jarak kabel, dan melokalisir gangguan. Informasi mengenai redaman, loss sambungan, loss konektor, lokasi gangguan, serta loss antara dua titik dapat diketahui dari layar display.

Kemampuan OTDR :: 

OTDR mempunyai kemampuan untuk : 

1. Mengukur jarak pada suatu titik dalam serat. 
2. Mengukur besar Loss rata-rata (dB/km) antara dua titik yang dipilih dalam sebuah serat optik. 
3. Mengetahui jenis Event dalam serat optik (apakah konektor, tekukan, konektor, atau patahan).
4. Mengetahui lokasi titik penyambungan dan berapa besar lossnya. 
5. Mengidentifikasi Lokasi dan Jenis gangguan pada fiber optik. 
6. Mengetahui besar porsi daya yang dipantulkan pada suatu event pantulan (Optical Return Loss).
7. Mensupport Reporting Data. 

Yang bisa diukur dengan OTDR ::

1. Pengukuran jarak. OTDR akan menghitung waktu perjalanan pulsa cahaya yang dikirim ke fiber sampai diterima kembali . Jika kecepatan cahaya di vakum dan index bias dari fiber glass diketahui maka jarak dapat dihitung. 
2. OTDR dapat mengukur besar redaman fiber optik (dalam dB/km). 
3. Event loss bisa di dapat dengan menghitung perbedaan level daya sebelum dan setelah suatu event. 
4. Mengukur optical return loss (ORL), yaitu besar porsi daya dari cahaya yang dipantulkan kembali, diukur dalam dB. Semakin besar nilainya (dalam dB) semakin sedikit cahaya yang dipantulkan.

Backscattering Light 

• Ketika cahaya merambat di dalam fiber optik, jika menemui material yang tidak sama (seragam) maka akan terjadi fenomena yang disebut Rayleigh Scattering atau penghamburan Rayleigh. Penghamburan cahaya ini akan ditransmisikan berlawanan arah dengan propagasi cahaya sehingga disebut backscattering light. 
• Backscattering light inilah yang dimanfaatkan OTDR untuk menganalisa jarak gangguan yang terjadi.

Cara kerja OTDR :: 

1. OTDR memancarkan pulsa-pulsa cahaya dari sebuah sumber dioda laser ke dalam serat optik. Sebagian sinyal dibalikan ke OTDR, sinyal diarahkan melalui sebuah coupler ke detektor optik dimana sinyal tersebut diubah menjadi sinyal listrik dan ditampilkan pada layar CRT. OTDR mengukur sinyal balik terhadap waktu. 
2. Dengan mengetahui nilai kecepatan cahaya, waktu tempuh dan indeks bias core maka jarak bisa dihitung.  
3. Tampilan OTDR menggambarkan daya relatif dari sinyal balik terhadap jarak. 

Gambaran event di sepanjang fiber optik :: 

Near-end reflection :: 

• Near-end reflection terjadi antara OTDR dengan konektor yang digunakan. Pada section ini juga sudah termasuk internal reflection yang terjadi di dalam OTDR. 
• Besarnya redaman dan pantulan yang terdeteksi tidak bisa diukur, maka section ini disebut juga near-end dead zone. Maka jika OTDR digunakan untuk pengukuran jaringan jarak pendek perlu dipasang dummy fiber agar pengukuran lebih akurat. 

Splice loss due to fusion ::

• Setelah melakukan penyambungan dengan fusion splicer maka permukaan fiber tidak rata dan bagian fiber yang disambung memiliki kepadatan yang lebih besar sehingga Rayleigh Scattering meningkat dan terjadi redaman sambungan (splice loss). 
• Standar yang diijinkan untuk loss sambungan setelah instalasi adalah maksimum 0,15 dB.

Reflection due to Connector :: 

• Tidak seperti pada sambungan dengan fusion, pada section ini terjadi perubahan indeks bias yang cukup besar sehingga menyebabkan pantulan (reflection), dan redaman konektor pun terjadi. 

Fresnel Reflection :: 

• Fresnel reflection terjadi pada fiber yang pecah atau di tempat dimana terjadi perubahan indeks bias yang sangat besar, misalnya udara dan kaca, saat cahaya masuk ke dalam fiber. 
• Jika permukaan ujung fiber rata (vertical) maka terdapat sekitar 3% (-14,7 dB) dari cahaya yang dipancarkan akan dipantulkan kembali.  

Dynamic range :: 

• Dynamic range merupakan ukuran dari range maksimum suatu pengukuran power level yang bisa dilakukan oleh OTDR,  sehingga dynamic range akan membatasi jarak maksimum yang bisa diukur oleh OTDR. 
• Pulsa pendek akan memberikan resolusi yang lebih tinggi tetapi dengan dynamic range yang lebih kecil.
• Dynamic range sebuah OTDR berkisar antara 30 dB s/d 40 dB. 

Dead zone :: 

• Saat pulsa cahaya masuk ke dalam fiber, maka pantulan yang cukup besar terjadi pada input fiber yang besarnya 40.000 kali lebih besar dari level Rayleigh Scattering. Level yang cukup besar ini membuat detektor mengalami saturasi dan membutuhkan waktu untuk normal kembali. Selama waktu saturasi tersebut pulsa terus berpropagasi di dalam fiber, tetapi event-event yang dilaluinya tidak akan terdeteksi oleh OTDR. 
• Ada 2 jenis dead zone, yaitu :

1. Event Dead Zone.
2. Attenuation Dead Zone. 

• Event Dead Zone/reflective dead zones :

1. Dead zones yang hanya mempengaruhi event-event pantulan.
2. Merepresentasikan jarak minimum antara event pantulan awal dan titik dimana event pantulan berikutnya harus dihindari (clear).  
3. Jika Event pantulan berada di luar “event dead zones” dari event sebelumnya, maka jarak event tersebut akan dihitung. 
4. Event dead zone juga disebut spatial resolution.