Redaman dan jendela transmisi
Cahaya melemah saat merambat melalui kaca, dan seberapa besar pelemahannya bergantung pada panjang gelombang — kurva dengan dua puncak dan tiga lembah yang menentukan panjang gelombang mana yang dipakai oleh seluruh industri. Halaman ini menjelaskan asal redaman (hamburan, absorpsi, puncak air), mengukurnya per kilometer untuk setiap jenis serat dan jendela, menambahkan redaman diskret dari konektor dan sambungan, dan menunjukkan bagaimana totalnya menjadi kolom “dB” pada setiap link budget.
Asal redaman
| Mekanisme | Fisika | Ketergantungan pada panjang gelombang | Kontribusi pada 1550 nm |
|---|---|---|---|
| Hamburan Rayleigh | fluktuasi densitas yang membeku di dalam kaca menghamburkan cahaya ke segala arah | ∝ 1/λ⁴ — mendominasi pada panjang gelombang pendek | ~0,15 dB/km dari 0,2 |
| Absorpsi inframerah | vibrasi kisi silika | naik tajam di atas 1 600 nm | kecil pada 1550, menutup jendela di atas 1 700 |
| Absorpsi OH⁻ (air) | ion hidroksil dari proses produksi | memuncak pada 1 383 nm (serta 1 240, 950 nm) | 0 pada serat dengan puncak air rendah; hingga 1–2 dB/km pada serat lama |
| Absorpsi ion logam | pengotor Fe, Cu, Cr | — | dapat diabaikan pada serat modern |
| Lengkungan | lengkungan makro dan mikro | meningkat seiring panjang gelombang | bergantung pada desain (Cahaya dalam serat) |
| Absorpsi UV | transisi elektronik | jauh di bawah 800 nm | tidak relevan untuk telekomunikasi |
Titik minimum dari jumlah tersebut berada di ≈ 1 550 nm (0,17–0,20 dB/km pada serat terbaik) — alasan mengapa link jarak jauh dan DWDM beroperasi di sana.
Jendela-jendela
| Jendela | Panjang gelombang | Redaman tipikal (SMF) | Redaman tipikal (MMF) | Siapa yang menggunakannya |
|---|---|---|---|---|
| Ke-1, 850 nm | 770–910 | — (hanya multimode) | 2,5–3,5 dB/km | Optik SR berbasis VCSEL, 1000BASE-SX hingga 800G-SR8; SWDM |
| Ke-2, 1310 nm (O-band) | 1 260–1 360 | 0,32–0,40 dB/km | 0,6–1,5 (MMF pada 1300) | LX/LR/DR/FR, band bawah CWDM, upstream PON, dispersi nol |
| E-band | 1 360–1 460 | 0,35 (hanya serat dengan puncak air rendah) | — | Kanal CWDM 1371–1451 |
| S-band | 1 460–1 530 | 0,25 | — | PON XG-PON upstream? bukan — GPON downstream 1490, CWDM 1471–1511 |
| Ke-3, 1550 nm (C-band) | 1 530–1 565 | 0,18–0,22 dB/km | — | ER/ZR, DWDM, jendela penguatan EDFA, PON video/1550 |
| L-band | 1 565–1 625 | 0,20–0,25 | — | Ekstensi DWDM, downstream PON XG-PON 1577, pemantauan 1625 |
| U-band | 1 625–1 675 | 0,3+ | — | Pemantauan OTDR pada sistem yang sedang beroperasi |
Nama band dan rencana kanal: Band panjang gelombang.
Redaman menurut jenis serat
| Serat | 850 nm | 1310 nm | 1383 nm | 1550 nm | 1625 nm | Maksimum menurut standar |
|---|---|---|---|---|---|---|
| OM1 (62,5 µm) | 3,5 | 1,5 (1300) | — | — | — | TIA-568 |
| OM2–OM5 (50 µm) | 3,0 (tipikal 2,3) | 1,5 (tipikal 0,7) | — | — | — | TIA-568 |
| OS1 (tight buffer dalam ruangan) | — | 1,0 | — | 1,0 | — | ISO 11801 |
| OS2 / G.652.D (puncak air rendah) | — | 0,35 (maks. 0,4) | ≤ 0,4 | 0,20 (maks. 0,3) | 0,23 | ITU-T G.652.D |
| G.652.B (lama, dengan puncak air) | — | 0,35 | 1–2 | 0,22 | 0,3 | G.652.B |
| G.655 NZ-DSF | — | — | — | 0,22 | 0,25 | G.655 |
| G.654.E redaman ultra-rendah | — | — | — | 0,17 | 0,19 | G.654 |
| G.657 tahan lengkungan | — | 0,35 | — | 0,20 | 0,23 | G.657 |
Aturan praktis di lapangan: gunakan nilai maksimum yang ditetapkan produsen kabel untuk desain (0,35/0,22), dan nilai hasil pengukuran untuk pemecahan masalah.
Redaman diskret
| Elemen | Tipikal | Alokasi desain | Catatan |
|---|---|---|---|
| Pasangan konektor, single-mode UPC, bersih | 0,1–0,3 dB | 0,5 dB (TIA), 0,75 dB (desain lama) | konektor kelas B tipikal ≤ 0,25 dB |
| Pasangan konektor, APC | 0,1–0,3 dB | 0,5 dB | ditambah return loss ≥ 60 dB |
| Pasangan konektor, multimode | 0,1–0,5 dB | 0,75 dB | — |
| Pasangan MPO-12/16 | 0,2–0,5 dB (redaman rendah ≤ 0,35) | 0,5–0,75 dB | per pasangan yang terhubung, semua serat |
| Sambungan fusi, single-mode | 0,02–0,1 dB | 0,1–0,3 dB | diukur dengan OTDR |
| Sambungan fusi, multimode | 0,05–0,2 dB | 0,3 dB | — |
| Sambungan mekanis | 0,2–0,5 dB | 0,5 dB | perbaikan sementara |
| Konektor kotor | 0,5–3 dB | — | redaman paling umum dari semuanya (Gangguan jaringan) |
| Splitter 1:2 | 3,5 dB | 3,9 dB | setiap penggandaan menambah ≈ 3,2–3,5 dB |
| Splitter 1:32 | 17 dB | 17,5–18 dB | PON (Kelas ODN) |
| Multiplekser CWDM (8 kanal) | 1,0–2,0 dB | 2,5 dB | per lintasan; ×2 untuk mux + demux (Anggaran CWDM) |
| AWG DWDM (40 kanal) | 3–5 dB | 5–7 dB | per lintasan |
| Atenuator tetap | 1–20 dB nominal | ± 0,5 dB | untuk mencegah overload penerima |
Menggabungkan semuanya
Redaman total = Σ(panjang serat × dB/km) + Σ(pasangan konektor) + Σ(sambungan) + Σ(perangkat pasif).
| Contoh link | Serat | Konektor | Sambungan | Perangkat | Total |
|---|---|---|---|---|---|
| SMF 10 km pada 1310 nm, 4 pasang konektor, 4 sambungan | 3,5 | 2,0 (desain) / 0,8 (tipikal) | 0,4 / 0,2 | — | 5,9 desain / 4,5 tipikal |
| SMF 40 km pada 1550 nm, 4 pasang, 12 sambungan | 8,8 | 2,0 | 1,2 | — | 12,0 |
| OM4 300 m pada 850 nm, 2 pasang | 0,9 | 1,5 | — | — | 2,4 |
| GPON 20 km pada 1490 nm, split 1:32, 4 pasang, 6 sambungan | 5,0 | 2,0 | 0,6 | 17,5 | 25,1 (kelas B+ 28 dB) |
| CWDM 40 km pada 1550 dengan mux/demux | 8,8 | 2,0 | 1,0 | 5,0 | 16,8 |
Bandingkan dengan link budget modul: Rekayasa link budget.
Panjang gelombang berpengaruh dua kali
- Redaman per kilometer — modul ER 1550 nm meredam 0,2 dB/km sedangkan modul LR 1310 nm meredam 0,35; sepanjang 40 km itu berarti selisih 6 dB, alasan ER dan ZR berada di 1550.
- Sensitivitas terhadap lengkungan — redaman akibat lengkungan meningkat seiring panjang gelombang; jaringan yang lolos uji pada 1310 bisa gagal pada 1550 atau 1577 (XG-PON), dan panjang gelombang uji 1625 nm dipakai untuk menemukan lengkungan semacam itu (Pengujian).
Di CodingBox
Diagnostik digital (DDM) modul memberikan kedua ujung persamaan — daya Tx di sini, daya Rx di sana — dan selisihnya, dibaca di meja kerja dengan jumper yang diketahui baik lalu di rak, adalah redaman jaringan; membandingkannya dengan tabel di atas memberi tahu Anda apakah jaringan sesuai dengan asumsi desain (DDM di aplikasi, Daya Rx & link budget).
Cahaya yang kembali alih-alih terus maju — refleksi Fresnel, reflektansi, dan return loss per komponen dan per teknologi: Refleksi & return loss; bagaimana redaman meningkat seiring usia — hidrogen, air, radiasi, lengkungan mikro: Keandalan & penuaan.