Optical time-domain reflectometer (OTDR) ~ BANTET

Optical time-domain reflectometer (OTDR)

Optical Time-Domain Reflectometer atau biasa disingkat menjadi OTDR, merupakan suatu peralatan optoelektronik yang digunakan untuk mengukur parameter-parameter seperti pelemahan (attenuation), panjang, kehilangan pencerai dan penyambung, dalam sistem telekomunikasi serat optik. OTDR pada dasarnya terdiri dari satu sumber optik dan satu penerima (receiver), modul akuisisi data, CPU, media penyimpanan data, dan layar monitor.

Prinsip pengukuran OTDR

Prinsip pengukuran OTDR adalah berdasarkan radar optik, dengan menghantarkan denyutan sumber optik (biasanya laser) ke dalam satu masukan serat optik yang sedang diuji dan mengukur waktu yang diperlukan untuk dipantul balik pada penerima^[1].

Dengan mengetahui indeks biasan (Index of Refraction, IoR) serat optik dan waktu pantulan balik yang diperlukan, OTDR dapat menghitung jarak yang dilalui oleh pantulan denyutan cahaya tadi. Selanjutnya OTDR dapat juga menentukan kuat pantulan denyutan cahaya dan memberi paparan hasil pelemahan melawan jarak serat optik yang diuji^[2].

Hasil perhitungan OTDR diberikan dari persamaan berikut:

jarak = \frac{c}{n} . \frac{t}{2}

dimana:
c = kecepatan cahaya dalam ruang hampa (299,792,458 m/s)
t = waktu
n = indeks bias

OTDR Trace

Hasil pengukuran dari OTDR biasanya ditampilkan dalam representatif bentuk grafik pada layar monitornya, dari pengukuran dengan OTDR didapatkan perwakilan ciri-ciri isyarat pemantulan balik bagi suatu serat optik melalui panjangnya dalam bentuk grafik. Sifat-sifat jaringan serat optik ditentukan dengan menganalisa amplitudo dan ciri-ciri temporari dalam bentuk gelombang cahaya penyebaran balik. OTDR memplot ciri-ciri ini dalam bentuk grafik pada hasil skrin paparannya, dimana untuk jarak ditunjukkan oleh sumbu-x dan sedangkan isyarat pemantulan balik ditunjukkan pada sumbu-y dalam unit dB. Selanjutnya informasi seperti pelemahan serat optik, kehilangan pencerai, kehilangan penyambung dan lokasi kecacatan dapat ditentukan dari hasil paparan ini.

Pemantulan Fresnel dan Penyebaran Balik Rayleigh

Pengukuran fenomena cahaya dalam serat optik dikelompokan atas 2 bahagian, yaitu:

Pemantulan Fresnel (Fresnel reflection)
Penyebaran Balik Rayleigh (Rayleigh back-scatter, RBS)

Pemantulan Fresnel berlaku apabila cahaya memasuki medium-medium bahan yang mempunyai IoR yang berbeda, fenomena ini dapat diperhatikan pada tampilan grafik ujung serat optik. Pemantulan Fresnel juga berlaku pada retakan, bengkokan dan sambungan fisik yang terjadi pada sepanjang saluran kabel transmisi serat optik. Sedangkan RBS terjadi disebabkan oleh pelemahan serat optik akibat pengaruh adanya benda luar, dan pengaruh dari perubahan keadaan bahan serat optik.