Coherent Optical Communication

Sistem komunikasi optik koheren adalah sistem komunikasi yg menggunakan deteksi heterodyne atau homodyne yi cahaya diperlakukan sebagai pembawa spt sistem radio gel mikro, dpt menggunakan modulasi amplitudo, frek atau phasa. Keuntungan dari sistem komunikasi ini adalah :

·         Sensitifitas penerima mendekati sempurna (meningkat > 20 dB dibanding IM/DD)

·         Selektifitas frek sangat tinggi  kapasitas kanal meningkat.

Dengan wilayah panjang gel :

• 1270 s/d 1350 nm >> 1000 kanal (channel spacing 10 GHz)

• 1480 s/d 1600 nm >> 1500 kanal 

 
Konsep dasar dari sistem komunikasi optik koheren ini mengacu pada medan

listrik. Medan listrik sinyal transmisi memiliki gelombang bidang berbentuk :

Dengan menggunakan teknik modulasi :

-          Ask atau OOK >> Harga As tergantung bit 1 atau 0

-          FSK >> Ѡst berharga Ѡ₁t atau Ѡ₂t

-          PSK >> ϴ_s(t) = β sin Ѡ_mt, β : indeks modulasi, Ѡ_m frek modulasi

  Pada sistem gel optis koheren Penerima mula2 menambah gel optis yg dibangkitkan di penerima pd sinyal yg datang dan mendeteksinya. Metode deteksi tgt pd bgmn sinyal optis dicampur dgn osilator lokal (homodyne atau heterodyne) dan sinyal listrik dideteksi (sinkron dan asinkron). pencampuran sinyal informasi optis dan sinyal osc lokal terjadi di permukaan detektor foto sebelum terjadi pendeteksian. Medan osc lokal :

TDM (Time Division Multiplexing)

Time-Division Multiplexing (TDM) adalah suatu jenis digital yang terdiri dari banyak bagian di mana teradapat dua atau lebih saluran yang sama diperoleh dari spektrum frekuensi yang diberikan yaitu, bit arus, atau dengan menyisipkan detakan-detakan yang mewakili bit dari saluran berbeda. Dalam beberapa TDM sistem, detakan yang berurutan menghadirkan bit dari saluran yang berurutan seperti saluran suara pada sistem T1. Pada sistem yang lainnya saluran-saluran yang berbeda secara bergiliran menggunakan saluran itu dengan membuat sebuah kelompok yang berdasarkan pada pulse-times (hal seperti ini disebut dengan time slot). Apakah yang menjadi ciri dari TDM yang tidak beraturan (kasar), adalah belum ditempatkannya time slot pada saluran-saluran ( channels ) yang telah ditentukan.

Contoh penggunaan TDM :

§    PDH dan SDH transmisi jaringan baku

§    GSM pada sistem telepon

§    Saluran kiri-kanan pada sebuah kacamata yang menggunakan cairan Stereoskopis Crystle

TDM adalah rata-rata dari sinyal digital (sinyal analog yang membawa data digital) yang dapat dilaksanakan dengan alur transmisi tunggal dengan menyisipkan antar halaman bagian dari tiap sinyal pada waktunya. Penyisipkan dapat dilakukan pada bit atau blok bytes. Ini memungkinkan secara digital menyandi sinyal suara untuk dipancarkan dan diganti secara optimal dengan saklar sirkuit yang ada dalam sebuah jaringan. Artikel ini terdiri dari dua bagian yaitu Transmisi yang menggunakan TDM dan Synchronous Hirarki Digital ( SDH). Bagian yang pertama menguji prinsip dasar yang mendasari TDM, sedangkan bagian yang kedua mendiskusikan bagaimana SDH digunakan untuk mengganti tampilan TDM.

Di dalam sebuah sirkuit saklar untuk jaringan seperti pada jaringan telepon umum terdapat sebuah kebutuhan untuk memancarkan berbagai panggilan langganan sepanjang medium transmisi yang sama. Untuk memenuhi ini, para perancang jaringan menggunakan TDM. TDM menyertakan tombol (saklar) untuk menciptakan saluran (channel) yang dikenal sebagai anak sungai di dalam suatu arus transmisi. Sebuah sinyal standar suara mempunyai suatu luas bidang 64 kbit/s, yang ditentukan menggunakan Ukuran Sampling Nyquist'S. Jadi, jika layar (bingkai) TDM terdiri dari n (beberapa) layar (bingkai/frame) luas bidangnya atau bandwith-nya sebesar 64 Kbits/s.

Masing-masing suara dalam TDM disebut suatu saluran (channel) atau anak sungai. Di dalam sistem benua Eropa, TDM berisi 30 suara digital dan di dalam sistem Amerika, TDM berisi 24 suara digital. Kedua standar juga berisi ruang ekstra untuk memberi sinyal dan sinkhronisasi data.

TDM yang lebih dari 24 atau 30 suara digital disebut Higher Order Multiplexing (HOM).HOM terpunuhi atas standar dari TDM. Sebagai contoh, 120 saluran TDM milik benua Eropa dibentuk dengan terdiri dari empat standar baku yang terdiri dari 30 saluran TDM setiap standar bakunya. Pada masing-masing HOM, 4 TDM dari urutan yang lebih rendah dikombinasikan. Sebuah sinyal standar suara mempunyai suatu luas bidang n x 64 kbit/s, di mana n = 120, 480, 1920

WDM (Wavelength Division Multiplexing)

Wavelength-division multiplexing disingkat WDM adalah salah satu teknologi multipleksing dalam komunikasi serat optik yang bekerja dengan membawa sinyal informasi yang berbeda pada satu serat optik dengan menggunakan panjang gelombang (warna) cahaya laser yang berbeda. Dengan ini dapat meningkatkan kapasitas dan memungkinkan komunikasi dua arah pada satu serat optik.

Istilah wavelength-division multiplexing biasanya diterapkan ke 'optical carrier' (yang digambarkan berdasarkan panjang gelombangnya), sedangkan frequency-division multiplexing biasanya digunakan pada 'radio carrier' (yang digambarkan berdasarkan frekuensinya). Namun, karena panjang-gelombang dan frekuensi proporsional secara inverse, dan karena radio dan cahaya adalah bentuk dari radiasi elektromagnetik, kedua istilah ini serupa.

Sebuah sistem WDM menggunakan multiplexer di pemancar sinyal untuk bergabung dengan bersama-sama, dan demultiplexer pada penerima untuk membagi mereka terpisah. Dengan tepat jenis serat adalah mungkin untuk memiliki perangkat yang melakukan keduanya secara bersamaan, dan dapat berfungsi sebagai multiplexer menambahkan-drop optik . Perangkat penyaringan optik digunakan secara konvensional telah menjadi etalons , stabil solid-state tunggal frekuensi interferometer Fabry-Perot dalam bentuk film tipis berlapis kaca optik.

Konsep ini pertama kali diterbitkan pada 1970, dan tahun 1978 sistem WDM sedang diwujudkan dalam laboratorium. Para WDM pertama sistem dikombinasikan hanya dua sinyal. Sistem modern dapat menangani hingga 160 sinyal dan dengan demikian dapat memperluas dasar 10 Gb / s sistem atas sepasang serat tunggal untuk lebih dari 1,6 Tbit / s .

Sistem WDM yang populer dengan perusahaan telekomunikasi karena mereka memungkinkan mereka untuk memperluas kapasitas jaringan tanpa meletakkan lebih banyak serat. Dengan menggunakan WDM dan amplifier optik , mereka dapat mengakomodasi beberapa generasi pengembangan teknologi di bidang infrastruktur optik mereka tanpa harus merombak jaringan backbone.Kapasitas link yang diberikan dapat diperluas hanya dengan upgrade ke multiplexer dan demultiplexers di kedua ujungnya.

Hal ini sering dilakukan dengan menggunakan optik-ke-listrik-ke-optik (O / E / O) terjemahan di tepi dari jaringan transportasi, sehingga memungkinkan interoperation dengan peralatan yang ada dengan antarmuka optik.

Sebagian besar sistem WDM beroperasi pada single-mode kabel serat optik , yang memiliki diameter inti dari 9 pm. Bentuk-bentuk tertentu dari WDM juga dapat digunakan dalam multi-mode kabel serat (juga dikenal sebagai tempat kabel) yang memiliki diameter inti dari 50 atau 62,5 pm.

Awal WDM sistem yang mahal dan rumit untuk dijalankan. Namun, standardisasi baru dan lebih memahami dinamika sistem WDM telah membuat WDM lebih murah untuk menyebarkan.

Penerima optik, berbeda dengan sumber laser, cenderung perangkat wideband. Oleh karena itu demultiplexer harus menyediakan selektivitas panjang gelombang penerima dalam sistem WDM.

Sistem WDM dibagi menjadi pola panjang gelombang yang berbeda, konvensional / kasar (CWDM) dan padat (DWDM). Konvensional WDM sistem menyediakan hingga 8 kanal di 3 jendela transmisi ( C-Band ) dari serat silika sekitar 1550 nm. Padat wavelength division multiplexing (DWDM) menggunakan jendela transmisi yang sama namun dengan jarak lebih padat saluran.Rencana saluran bervariasi, tetapi sistem yang khas akan menggunakan 40 saluran pada jarak 100 GHz atau 80 saluran dengan jarak 50 GHz. Beberapa teknologi mampu 12,5 jarak GHz (kadang disebut sangat padat WDM ). Jarak tersebut hari ini hanya dicapai oleh teknologi ruang Gratis. Pilihan amplifikasi Baru ( amplifikasi Raman ) memungkinkan perpanjangan dari panjang gelombang dapat digunakan pada pita-L , kurang lebih dua kali lipat angka-angka.

Panjang gelombang division multiplexing kasar (CWDM) berbeda dengan WDM dan DWDM konvensional menggunakan spasi kanal ditingkatkan untuk memungkinkan desain transceiver kurang canggih dan dengan demikian lebih murah. Untuk memberikan 8 saluran pada CWDM serat tunggal menggunakan pita frekuensi keseluruhan antara kedua dan ketiga jendela transmisi(1310/1550 nm masing-masing) termasuk (jendela minimal dispersi dan atenuasi jendela minimum) windows tapi juga daerah kritis di mana hamburan OH mungkin terjadi, merekomendasikan penggunaan OH bebas serat silika dalam hal panjang gelombang antara jendela transmisi kedua dan ketiga juga harus digunakan. Menghindari daerah ini, saluran 47, 49, 51, 53, 55, 57, 59, 61 tetap dan ini adalah yang paling umum digunakan.

WDM, DWDM dan CWDM didasarkan pada konsep yang sama menggunakan beberapa panjang gelombang cahaya pada sebuah serat tunggal, tetapi berbeda dalam jarak panjang gelombang, jumlah saluran, dan kemampuan untuk memperkuat sinyal multiplexed di ruang optik. EDFA memberikan amplifikasi wideband efisien untuk C-band , amplifikasi Raman menambahkan mekanisme amplifikasi dalam pita L- . Untuk amplifikasi optik CWDM wideband tidak tersedia, membatasi rentang optik untuk beberapa puluh kilometer.