Teknik Modulasi Optik

Dalam modulasi optik koheren, sinyal cahaya yang dimodulasikan dapat direpresentasikan dalam bentuk rumus besaran elektrik. Adapun rumus dasar besaran tersebut dapat didefinisikan :

dimana : Keterangan

Dari persamaan dasar diatas, dapat diturunkan tiga macam teknik modulasi optik :

1. Amplitude Shift Keying (ASK) atau disebut juga On-Off Keying (OOK) yang memodulasi sinyal optik dengan perubahan amplitudo antara “0” dan “1” sementara frekuensi konstan dan tak ada lompatan fasa.

2. Frequency Shift Keying (FSK) yan memodulasi sinyal optik dengan perubahan Frekuensi w1 ( omega 1) dan  w2 ( omega 2) dan mewakili sinyal biner, sementara amplitudo konstan dan tak terjadi lompatan fasa.

3. Phase Shift Keying (PSK) yang memodulasi sinyal optik berdasarkan perubahan fasa menurut gelombang sinus:

dimana beta adalah indeks modulasi dan adalah frekuensi modulasi omega M

Modulator Optik

Modulator optik berfungsi memodulasi cahaya dengan cara mengubah-ubah amplitude, frikuensi, fasa, atau intensitas cahaya sehingga mampu membawa sinyal info. Berdasarkan tempat terjadinya modulasi, ada 2 macam modulasi optik, sehingga dengan sendirinya ada 2 macam modulator, yaitu modulator internal (internal modulator) dan modulator eksternal (external modulator). Modulator internal memodulasi cahaya di dalam perangkat sumber cahayanya, sedangkan modulator eksternal memodulasi cahaya di luar perangkat sumber cahayanya. Berdasarkan interaksi antara sinyal masukan dengan media interaksi optik, maka terdapat tiga jenis modulator ekstern yaitu elektro-optik, magneto-optik, dan akusto-optik. Tetapi di dalam Tugas Akhir ini dibatasi hanya menggunakan modulator elektro-optik tepatnya interferometer Mach Zehnder sebagai pemodulasi cahaya.

Modulator Internal (Sumber Cahaya)

Ada dua sumber cahaya yang dikenal dalam komunikasi optik: Light Emitting Diode (LED) dan Illuminating Laser Diode (ILD) yang lebih sering disebut laser. Perbandingan karakteristik LED dan LASER:

a. Light Emitting Diode (LED):

1. Daya optik keluaran rendah.

2. Penguatan cahaya tidak ada.

3. Stabil terhadap suhu.

4. Disipasi panas kecil.

5. Arus pacu kecil.

6. Lifetime lebih sedikit.

7. Tidak compatible dengan fiber optik single mode sehingga tidak cocok untuk komunikasi jarak jauh (long haul).

b. Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (LASER):

1. Daya optik keluaran besar.

2. Terdapat penguatan cahaya.

3. Kurang stabil terhadap suhu.

4. Disipasi panas besar.

5. Arus pacu besar.

6. Lifetime lebih lama.

7. Kompatible dengan fiber optik jenis single mode sehingga sangat cocok digunakan untuk komunikasi jarak jauh. Dari perbandingan karakteristik di atas, maka diperoleh bahwa LASER mempunyai kriteria yang lebih baik dan lebih cocok untuk sistem yang digunakan daripada LED sebagai sumber cahaya.