Macro-Bending Loss of Single-Mode Fiber Beyond Its Operating Wavelength

A standard telecommunication-grade single-mode optical fiber is designed to have a low macro-bending loss in its entire operating wavelengths to comply with the ITU-T Recommendation G.652. In this paper, we described the potential use of such a fiber as an intensity-based sensor due to the macro-bending loss as an alternative to using a bending-sensitive fiber. We calculated the macro-bending loss of several single-mode optical fiber patchcords using the classical Marcuse equation at several wavelengths, and measured its transmission loss due to bending using an optical spectrum analyzer. For each type of fibers there is a wavelength with a significant macro-bending loss of the LP11 mode when the V-number of the fiber lies between 2.4 and 4, and that of the LP01 mode when the V-number of the fiber lies between 1 and 2.4. This work shows a thorough mathematical and experimental analysis for the posibility in using standard telecommunication fibers for intensity based-fiber sensor taking the benefit of bending loss phenomenon using commercial light sources

Uji Kinerja Ekstensometer Serat Optik di Laboratorium dan di Lereng Buatan

Pada makalah ini dilaporkan uji kinerja ekstensometer serat optik di laboratorium dan di lereng buatan. Ekstensometer didisain untuk sensor pergeseran tanah dan bekerja berbasis efek pelengkungan makro serat optik. Bagian sensor ekstensometer dibentuk dari seutas serat optik yang dilengkungkan dengan diameter 18 mm dan salah satu ujungnya dihubungkan ke suatu mekanisme penarikan. Bila terjadi pergeseran tanah, serat mengalami penarikan dan diameter lingkarannya mengecil sehingga intensitas keluaran lewat serat akan berkurang akibat rugi lengkungan yang terjadi. Besarnya perubahan intensitas keluaran akan bersesuaian dengan besarnya pergeseran yang terjadi. Ekstensometer serat optik terdiri atas sumber cahaya laser dioda pada panjang gelombang (λ) = 1300 nm, serat optik ragam tunggal sepanjang 50 m sebagai sarana penjalaran cahaya dan sekaligus sebagai sensor, pencabang serat optik, detektor cahaya, serta sistem pengolah data menggunakan Picoscope 3224 serta personal komputer/PC. Secara teoritis ekstensometer optik yang telah dibuat mempunyai jelajah pengukuran pergeseran sebesar 0-25 mm dengan sensitivitas 0.014 Volt/mm. Telah ditunjukkan secara visual disini bahwa ekstensometer dapat mendeteksi proses longsornya tanah pada suatu lereng buatan yang teramati sebagai penurunan intensitas keluaran dari ekstensometer serat optik.