PROPOSAL SKRIPSI

PERANCANGAN DIRECTIONAL COUPLER “VARIABLE”

MENGGUNAKAN DUA JENIS SERAT OPTIK MULTIMODE

INDRA SAIFUDIN

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS AIRLANGGA

2009

LEMBAR PENGESAHAN PROPOSAL SKRIPSI

Judul : Perancangan Directional Coupler “Variable”

Menggunakan Dua Jenis Serat Optik Multimode

Penyusun : Indra Saifudin

NIM : 080513358

Pembimbing I : Supadi, S.Si., M.Si

Pembimbing II : Andi Hamim Zaidan, S.Si, M.Si

Disetujui oleh:

Pembimbing I

Supadi, S.Si, M.Si

NIP. 132 205 650

Pembimbing II

Andi Hamim Zaidan, S.Si, M.Si

NIP. 132 318 596

Mengetahui :

Ketua Program Studi Fisika

FSAINTEK Universitas Airlangga

Drs.Siswanto, M.Si

NIP. 131 836 618

KATA PENGANTAR

Rasa puji syukur kehadirat Allah swt Tuhan semesta alam yang

memberikan dan melimpahkan segala anugerah, nikmat, hidayat, dan karunia

yang tidak terbatas kepada seluruh makhluk ciptaan-Nya. Atas rasa itu pula

sehingga penyusunan proposal “Perancangan Directional Coupler

Menggunakan Dua Jenis Serat Optik Multimode” dapat selesai dengan baik.

Pada kesempatan ini penulis juga menyampaikan terima kasih kepada

Bapak Supadi, S.Si, M.Si, selaku dosen pembimbing I dan Bapak Andi Hamim

Zaidan, S.Si, M.Si, selaku dosen pembimbing II, yang telah berperan banyak

memberikan bimbingan hingga selesainya proposal ini, dan kepada Bapak Imam

Sapuan, S.Si, M.Si, selaku dosen wali, serta Bapak Drs. Pujiyanto, MS selaku

penguji I yang telah memberikan saran yang bermanfaat dalam perkembangan

penelitian ini.

Proposal ini disusun sebagai syarat awal untuk mengerjakan skripsi di

Program Studi Fisika Departemen Fisika Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Airlangga. Penulis menyadari bahwa proposal skripsi masih banyak

kekurangan dan jauh dari sempurna, sehingga segala kritik dan saran yang

membangun sangat penulis harapkan, demi kesempurnaan proposal ini. Akhir kata

penulis berharap proposal ini dapat memberi manfaat dalam perkembangan ilmu

pengetahuan.

Surabaya, Mei 2009

Penulis

DAFTAR ISI

Lembar Pengesahan………………………………………………………………. i

Kata Pengantar………………………………………………………………….... ii

Daftar Isi……………………………………………………………………....… iii

Daftar Gambar……………...…………………………………………...……..… v

Daftar Tabel…………………………………………………………..……....…. vi

BAB I Pendahuluan……………………………………………………… 1

1.1 Latar Belakang…………………………………...………. 1

1.2 Rumusan Masalah………………………………………... 4

1.3 Batasan Masalah…….………………….…………….….. 4

1.4 Tujuan……………………………………………………. 5

1.5 Manfaat…………………………………………...…….... 5

BAB II Tinjauan Pustaka……………………………………...……….…. 6

2.1 Serat Optik…………………………………...……….….. 6

2.2 Teori Moda Pada Serat Optik Step-Index...…...……...…. 11

2.2.1 Serat Optik Multimode……………...……….….. 18

2.3 Penggunaan Desibel pada Rangkaian Serat Optik...……. 19

2.4 Penyambungan Serat Optik……………………...…….... 20

2.5 Rugi-Rugi Daya Serat Optik…………………...…….…. 20

2.5.1 Absorpsi…………………………………....…… 20

2.5.2 Pancaran Rayleigh…………………..……..……. 21

2.5.3 Pemantulan Fresnel……………...…..……...…... 22

2.7 Respon Beam Splitter………………………..………..… 23

BAB III Metode Penelitian…………………………………..………..….. 26

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian……………..………..…... 26

3.2 Bahan dan Alat………………………………………….. 26

3.3 Prosedur Penelitian…………………………….………... 28

3.3.1 Perancangan directional coupler “variable”…… 28

3.3.2 Fabrikasi directional coupler “variable”………. 30

3.3.3 Konversi Tegangan Keluaran Foto Detektor ke

Daya Optik……………………………………… 32

3.4 Jadwal Penelitian………………………………………... 39

Daftar Pustaka……...……………………………………………….…………... 40

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Skema bagian penyusun serat optik Gambar 2.2 Struktur serat optik multimode, step-index, graded-index serta

profil indeks biasnya Gambar 2.3 Dimensi core dan cladding serat optik dari bahan (a) gelas

singlemode dan multimode (b) POF multimode Gambar 2.4 Sketsa perambatan sinar pada serat optik step-index Gambar 2.5 Geometri serat optik dalam koordinat silinder Gambar 2.6 Distribusi amplitudo medan di core dan cladding untuk orde 0

dan1 Gambar 2.7 Cahaya terpencar ke segala arah Gambar 2.8 Pemantulan Fresnel Gambar 2.9 Pemantulan Fresnel di setiap bidang batas Gambar 3.1 Rancang konsep directional coupler “variable” Gambar 3.2 Pandu gelombang pada serat optik dalam rancang bangun

directional coupler “variable” Gambar 3.3 Rancang bangun home directional coupler “variable” Gambar 3.4 Susunan alat konversi tegangan keluaran detektor terhadap daya

optik Gambar 3.5 Contoh grafik hubungan linier antara tegangan keluaran detektor

terhadap daya optik Gambar 3.6 Set up alat directional coupler “variable”

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Data untuk konversi tegangan keluaran detektor terhadap daya optik keluaran

Tabel 3.2 Tabel untuk mencatat data keluaran pada directional coupler “variable” pada posisi masukan horizontal

Tabel 3.2 Tabel untuk mencatat data keluaran pada directional coupler “variable” pada posisi masukan vertikal

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada tahun 1880 Alexander Graham Bell menciptakan sebuah sistem

komunikasi cahaya yang disebut photophone. Photophone ini menggunakan

cahaya matahari yang dipantulkan dari sebuah cermin suara termodulasi tipis

untuk membawa percakapan pada penerima cahaya matahari temodulasi yang

mengenai sebuah fotoconducting sel selenium, dan merubahnya menjadi arus

listrik.

Terobosan besar yang membawa teknologi komunikasi serat optik dengan

kapasitas tinggi adalah penemuan laser pada tahun 1960, namun pada tahun

tersebut kunci utama di dalam sistem serat praktis belum ditemukan yaitu serat

yang efisien. Baru pada tahun 1970 serat dengan loss yang rendah dikembangkan

dan komunikasi serat optik menjadi praktis. Serat optik yang digunakan berbentuk

silinder seperti kawat pada umumnya, terdiri teras (core) yang dibungkus oleh

kulit (cladding) dan keduanya dilindungi oleh jaket pelindung (buffer coating). Ini

terjadi hanya 100 tahun setelah John Tyndall, seorang fisikawan Inggris,

mendemonstrasikan kepada Royal Society bahwa cahaya dapat dipandu sepanjang

kurva aliran air. Dipandunya cahaya oleh sebuah serat optik dan oleh aliran air

adalah peristiwa dari fenomena yang sama yaitu pantulan internal total. Serat

optik merupakan media transmisi atau pandu gelombang cahaya yang terbuat dari

bahan silica glass atau plastik yang berbentuk silinder dengan menggunakan

cahaya sebagai sumber dalam mengirimkan informasi (data).

Dalam perkembangannya, serat optik tidak hanya berfungsi

mentransmisikan informasi, tapi berkembang menjadi peranti optik dengan fungsi

lebih luas. Peranti optik yang dikembangkan saat ini adalah directional coupler

yang berfungsi sebagai komponen optical switching, multiplexing, demultiplexing

pada perangkat WDM (Wavelength Division Multiplexing), pemecah berkas

(splitter) dan pemecah daya atau power divider. Kajian teoritis dan eksperimen

tentang directional coupler sebagai peranti multiplexing sudah dilakukan oleh

peneliti-peneliti terdahulu diantaranya adalah pembuatan directional coupler

menggunakan substrat LiNbO3, gelas, dan semikonduktor yang berbentuk pandu

gelombang slab (Rohedi,2007).

Fabrikasi directional coupler singlemode maupun multimode berbentuk

pandu gelombang slab masih sangat sulit dilakukan dan membutuhkan peralatan

dengan biaya yang mahal. Sementara itu directional coupler serat optik yang

dibutuhkan sebagai sensor dan perangkat interferometri serat optik sangat sulit

diperoleh dipasaran. Untuk mengatasi kendala tersebut telah dilakukan fabrikasi

directional coupler dengan metode Fused Biconical Tapered (FBT) pada bahan

serat optik plastic step index multimode tipe FD-320-05 (diameter serat optik 0,5

mm) sebagai pemecah daya (Supadi dkk, 2006). Directional coupler yang

dihasilkan memiliki coupling ratio 0,31 dengan daerah panjang interaksi kopling

antar serat optik 25 mm. Namun coupling ratio pada metode FBT hanya berlaku

untuk satu directional coupler dengan panjang interaksi tertentu, dan coupling

ratio yang dihasilkan kurang akurat. Untuk memperoleh coupling ratio lain,

diperlukan directional coupler baru dengan panjang interaksi kopling berbeda.

Metode ini kurang efektif karena perlakuan penggosokan (fuse) serat optik dalam

orde mikro sangat sulit dilakukan, dan kurang efektif sebagai alat pengujian dan

eksperimen di laboratorium.

Untuk mengatasi masalah tersebut, digunakan variable coupler pada bahan

serat optik plastic step index multimode. Untuk memudahkan fabrikasi variable

coupler menggunakan plastic step index multimode tipe FD-620-10 (serat optik

diameter core besar) sebagai input, dan 2 buah plastic step index multimode tipe

FD-320-05 sebagai output. Pada input diberikan micrometer posisi yang dapat

mengatur posisi segmen secara akurat sehingga cahaya akan terbagi secara akurat

pula saat dikeluarkan melalui segmen-segmen serat output. Variable coupler ini

dapat mengubah rasio pembagiannya ke suatu nilai tertentu secara akurat. Pada

penelitian ini, Directional coupler “Variable” akan dirancang sehingga dapat

digunakan sebagai pembagi daya (power divider) dan pemecah berkas (splitter).

1.2 Rumusan Masalah

Dari penjelasan latar belakang permasalahan, dapat dirumuskan :

1. Bagaimanakah perumusan dan perancangan Directional Coupler

“Variable” menggunakan serat optik yang berbeda?

2. Apakah directional coupler menggunakan metode variable coupler hasil

fabrikasi dapat digunakan sebagai pembagi daya (power divider) dan

pemecah berkas (splitter)?

3. Apakah directional coupler menggunakan metode variable coupler hasil

fabrikasi dan karakterisasi sesuai dengan hasil perumusan dan

perancangan directional coupler “variable” secara teoritis?

1.3 Batasan Masalah

1. Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah serat optik plastik (POF)

step index multimode tipe FD-620-10 dan 2 buah serat optik plastik (POF)

step index multimode tipe FD-320-05, karena menggunakan 2 buah serat

optik yang memiliki diameter yang berbeda antara output dengan input,

memungkinkan menghasilkan pembagi daya (power divider) dan pemecah

berkas (splitter).

2. Sumber cahaya yang digunakan untuk karakterisasi directional coupler

yang dihasilkan adalah laser He-Ne, uniphase laser klasse 2 DIN 58126

dengan panjang gelombang keluaran 632,8 nm dan daya keluaran 1 mW.

1.4 Tujuan

Tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Merancang peranti directional coupler serat optik step-index multimode

yang berfungsi sebagai pembagi daya (power divider).

2. Merancang peranti directional coupler serat optik step-index multimode

yang berfungsi sebagai pemecah berkas (splitter).

3. Merancang peranti directional coupler serat optik step-index multimode

yang sesuai dengan hasil perumusan dan perancangan directional coupler

“variable”.

1.5 Manfaat

Hasil fabrikasi dan karakterisasi peranti directional coupler “variable”

serat optik step-index multimode dapat dimanfaatkan sebagai alat bantu untuk

menemukan rasio pembagian yang paling cocok, sebelum membeli pengopel yang

akan digunakan di laboratorium atau di lapangan.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Serat Optik

Serat optik adalah pandu gelombang dielektrik atau media transmisi

gelombang cahaya yang terbuat dari bahan silica atau plastik berbentuk silinder.

Serat optik terdiri dari bagian core yang dikelilingi oleh bagian yang disebut

cladding. Bagian terluar dari serat optik disebut coating yang berfungsi sebagai

pelindung. Bagian core merupakan jalur utama pemanduan gelombang cahaya

yang mempunyai indeks bias terbesar n1. Sedangkan bagian cladding mempunyai

indeks bias n2 yang nilainya sedikit lebih rendah daripada n1 (Keiser, 1991).

Skema bagian yang menyusun serat optik diperlihatkan pada Gambar 2.1 berikut:

Gambar 2.1. Skema bagian penyusun serat optik (Keiser, 1991)

Berdasarkan struktur indeks bias bahan bagian core, serat optik terbagi

menjadi dua jenis yaitu serat optik step-index dan serat optik graded-index. Serat

optik step-index, bagian core mempunyai nilai indeks bias yang seragam,

sedangkan serat optik graded-index bagian core mempunyai nilai indeks bias

yang menurun secara gradual dari sumbu serat sampai ke bidang batas cladding.

Berdasarkan jumlah moda gelombang yang terpandu, serat optik dibedakan

menjadi dua yaitu serat optik moda tunggal (singlemode) dan moda jamak

(multimode). Disebut singlemode jika hanya satu moda gelombang yang dapat

dipandu dan multimode jika moda gelombang yang terpandu lebih dari satu

(Suematzu, 1982). Perbandingan struktur serat optik multimode step-index dan

graded-index serta profil indeks biasnya diperlihatkan pada Gambar 2.2 berikut :

Gambar 2.2. Struktur serat optik multimode, step-index, graded-index

serta profil indeks biasnya (Keiser, 1991).

Secara umum, serat optik terbuat dari bahan gelas (silica) atau plastik.

Dimensi core dan cladding untuk serat optik multimode dari bahan gelas seperti

yang diperlihatkan oleh Gambar 2.2. Untuk serat optik dari bahan plastik atau

POF (Plastic Optical Fiber) umumnya multimode dengan dimensi core dan

cladding berbeda dari serat optik berbahan gelas. POF mempunyai dimensi core

jauh lebih besar dari pada cladding, khususnya untuk POF berdiameter core besar

atau large core optical fiber. Perbedaan dimensi core dan cladding antara serat

optik dari bahan gelas dan POF diperlihatkan pada Gambar 2.3 berikut :

Gambar 2.3. Dimensi core dan cladding serat optik dari bahan (a) gelas

singlemode dan multimode (b) POF multimode.

Mekanisme pemanduan gelombang cahaya dalam serat optik berdasar pada

prinsip pemantulan dalam total pada bidang batas core dan cladding sesuai hukum

Snellius. Untuk memudahkan pemahaman mekanisme pemanduan gelombang

cahaya dalam serat optik step-index, digunakan teori sinar dalam mendeskripsikan

perambatan muka gelombang cahaya seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.4

berikut :

Gambar 2.4. Sketsa perambatan sinar pada serat optik step-index.

Penerapan hukum Snellius dilakukan pada proses pemantulan dan

pembiasan sinar pada bidang batas antara dua medium yang berbeda. Sinar yang

datang dari medium rapat (n1) ke medium kurang rapat (n2) akan dibiaskan

menjauhi garis normal. Pada bidang batas antara core dan cladding dalam Gambar

2.4, jika sudut ø diperbesar secara gradual maka pada sudut tertentu sinar akan

dirambatkan pada bidang batas kedua medium yaitu bidang batas core dan

cladding (sinar tidak dibiaskan pada cladding). Sudut ø pada keadaan tersebut

dinamakan sudut kritis yang dilambangkan dengan øc. Dengan menggunakan

hukum Snellius diperoleh nilai sudut øc seperti berikut :

n1 sin ø = n2 sin ø1 dengan ø1 = 900 sehingga

n1 sin øc = n2 sin 900

=

1

2sinn

ncφ ,

=

1

2arcsinn

ncφ , (2.1)

dengan n1 dan n2 menunjukkan indeks bias core dan indeks bias cladding. Dalam

ungkapan sudut θ melalui hubungan cc φπθ −=2

, sudut kritis dapat ditulis :

−= cc θπφ2

sinsin ,

cn

n θcos1

2 = ,

=

1

2arccosn

ncθ . (2.2)

Untuk nilai sudut θc < θ dalam Gambar 2.4, tidak ada sinar yang dibiaskan

kedalam selubung, sehingga seluruh sinar akan terpandu dalam core serat optik.

Untuk mengetahui sudut sinar masukan pada bagian core serat optik agar

sinar dapat terpandu, diterapkan hukum Snellius pada bidang batas antara core

dan udara. Agar sinar dapat terpandu, maka sudut θ = θc dan θo = θo max demikian

persamaan Snellius menjadi :

n sin θo max = n1 sin θc , (2.3)

dengan n adalah indeks bias udara yang nilainya 1. Berdasarkan persamaan (2.2),

22

21

1sin nn

ncc −=θ sehingga persamaan (2.3) menjadi persamaan berikut :

22

21maxsin nnc −=θ , (2.4)

Persamaan (2.4) menunjukkan hubungan antara sudut masukan sinar dengan

indeks bias ketiga medium yang berinteraksi. Hubungan tersebut dinyatakan

sebagai tingkap numeris atau NA (numerical aperture), sehingga nilai NA serat

optik dapat ditulis sebagai berikut :

22

21 nnNA −= . (2.5)

Didefinisikan beda indeks bias antara core dan cladding (∆) menurut persamaan :

1

21

n

nn −=∆ . (2.6)

Perbedaan nilai n1 dan n2 sangat kecil, sehingga nilai ∆ juga kecil, dengan

demikian persamaan 2.6 dapat ditulis :

∆= 21nNA . (2.7)

Nilai NA untuk serat optik step-indeks berkisar antara 0,2 – 0,5 dan serat optik

graded-index di sekitar 0,2 (Hoss, 1993). Untuk serat optik step-index multimode

dari bahan plastik berdiameter core besar nilai NA antara 0,3 – 0,5 (Krohn, 2000).

2.2 Teori Moda Pada Serat Optik Step-Index

Cahaya adalah gelombang elektromegnetik yang keterkaitan antara medan

listrik (E) dan medan magnetnya (H) diperlihatkan melalui persamaan Maxwell.

Persamaan Maxwell secara umum sebagai berikut:

ρ=⋅∇ D , (2.8a)

0=⋅∇ B , (2.8b)

t

BE

∂∂−=×∇ , (2.8c)

t

DjH

∂∂+=×∇ . (2.8d)

Bentuk persamaan Maxwell pada kondisi bebas muatan sumber adalah sebagai

berikut:

0=⋅∇ D , (2.9a)

0=⋅∇ B , (2.9b)

t

BE

∂∂−=×∇ , (2.9c)

t

DH

∂∂=×∇ . (2.9d)

Dengan hubungan D = εE dan B = µH, ε dan µ masing – masing adalah

permitivitas dan permeabilitas medium. Persamaan (2.9c) dan (2.9d)

menunjukkan bahwa antara E dan H saling terkopel satu sama lain. Dengan

menerapkan operasi curl dan substitusi pada kedua persamaan sebagai berikut:

( )t

BE

∂∂×−∇=×∇×∇ , dari hukum ( ) ( ) AAA 2∇−⋅∇∇=×∇×∇ , maka:

( )t

BEE

∂∂×−∇=∇−⋅∇∇ 2 , karena 0=⋅∇ E , maka:

t

HE

∂∂×∇=∇ µ2 ,

( )Ht

E ×∇∂∂=∇ µ2 ,

substitusi persamaan (2.9d) sebagai berikut:

,2

∂∂

∂∂=∇

t

D

tE µ

2

22

t

EE

∂∂=∇ εµ ,

01

2

2

22 =

∂∂−∇

t

E

cE , (2.10)

dengan εµ1=c adalah kecepatan gelombang elektromagnetik di medium, dan

pada ruang vakum 00

0

1

µε=c maka persamaan (2.9d) menghasilkan:

01 2

22 =

∂∂−∇

t

H

cH , (2.11)

persamaan (2.10) dan (2.11) memperlihatkan medan E dan H tidak saling terkopel

satu sama lain. Secara umum persamaan (2.10) dan (2.11) dapat ditulis dalam

persamaan sebagai berikut :

01

2

2

22 =

∂∂−∇

tc

ψψ , (2.12)

Fungsi gelombang ψ merepresentasikan medan harmonik E dan H yang tidak

saling terkopel sedangkan c = (εµ)-1/2 adalah kecepatan cahaya dalam medium.

Jika tjeU

ωψ

−

= maka dari persamaan (2.12) diperoleh persamaan Helmholtz

sebagai berikut :

022 =+∇ UkU , (2.13)

dengan c

kω= yang merupakan konstanta perambatan. Dari hubungan

0c

cn = dan

00

2

λπ=k , maka k = nk0 dengan indeks 0 menunjukkan medium

vakum.

Gambar 2.5. Geometri serat optik dalam koordinat silinder (Saleh, 1991).

Dari geometri serat optik berbentuk silinder seperti yang diperlihatkan

pada Gambar 2.5 n = n1 untuk r < a (core) dan n = n2 untuk α>r (cladding).

Dalam koordinat silinder, persamaan Helmholtz mempunyai bentuk sebagai

berikut.

011 2

02

2

2

2

2

22

2

=+∂∂+

∂∂+

∂∂+

∂∂

Uknz

UU

rr

U

rr

U

φ, (2.14)

dengan U = U(r,φ,z) adalah amplitudo kompleks medan E dan H serta r, φ dan z

menyatakan posisi dalam koordinat silinder. Dalam koordinat silinder, U pada

persamaan (2.11) merepresentasikan Ez dan Hz yaitu medan listrik dan magnet ke

arah z. Jika diasumsikan amplitudo kompleks merambat ke arah z dan dinyatakan

dalam bentuk :

( ) )(

)(,,zljerUzrUU

βθφ

−−

== , (2.15)

dengan β adalah konstanta perambatan dan ℓ = 0, 1± , 2± … menunjukkan

periodisitas φ dengan periode 2π, maka persamaan (2.11) akan berbentuk :

01

2

222

02

2

2

=

−−+

∂∂+

∂∂

Ur

lUkn

r

U

rr

U β . (2.16)

Syarat gelombang terpandu adalah n2k0 < β < n1k0 untuk itu didefinisikan

parameter sebagai berikut :

220

21

2 βτ −= knk , (2.17a)

dan 20

22

22 kny −= β . (2.17b)

Untuk gelombang terpandu, 2τk dan 2y bernilai positif dan τk dan γ bernilai

real. τk menyatakan komponen transversal gelombang terpandu di dalam core,

sedangkan menyatakan komponen transversal gelombang di cladding atau

gelombang evaniscent. Dengan demikian persamaan (2.11) dapat dipisahkan

antara di core dan di cladding seperti persamaan berikut :

01

2

22

2

2

=

−++ U

r

lk

dr

dU

rdr

UdT , α≤r (2.18a)

01

2

22

2

2

=

−++ U

r

l

dr

dU

rdr

Ud γ , α≤r (2.18b)

persamaan (2.15) berbentuk persamaan Bessel dengan solusi berupafungsi Bessel.

Agar fungsi tidak bernilai ∞ di r = 0 (core) dan di r � ∞ (cladding), maka solusi

terbatas adalah sebagai berikut :

( ) ( )( )

≤≤

∞αγα

rrK

rrkJrU T

,

,

1

1 , (2.19)

Jl (x) dan Kl (x) adalah fungsi Bessel jenis pertama dan kedua orde l. Pada limit x

1, fungsi Bessel tersebut adalah sebagai berikut :

( )

+−

=22

1cos

2 2

1

ππ

lxx

xJ l , 1≥x (2.20a)

( ) xl e

x

l

xxK −

−+

∂=8

141

2

22

1

, 1≥x . (2.20b)

Persamaan (2.17) menunjukkan bahwa ( )xJ1 berosilasi, sedangkan ( )xK l

menurun secara eksponensial seiring bertambahnya x (Saleh, 1991). Dengan

demikian amplitudo kompleks medan berbentuk :

( ) ( ) ( )zaljlx erkAJarU ˆ+−=< φ

τ , α≤r (2.21a)

( ) ( ) ( )zaljlx eraAKarU

~~ +−=> φ , α≥r . (2.21b)

Untuk nilai kT besar, distribusi medan di dalam core berosilasi secara cepat,

sedangkan untuk nilai a~ besar, penurunan amplitudo medan terjadi secara cepat

sehingga penetrasi medan (gelombang) di dalam cladding menjadi kecil (Keiser,

1991). Distribusi amplitudo medan di core dan cladding untuk l = 0 dan l = 3

diperlihatkan pada Gambar 2.6 berikut :

Gambar 2.6. Distribusi amplitudo medan di core dan cladding untuk orde 0 dan 1

(Saleh, 1991).

Jika persamaan (2.14a) dan (2.14b) dijumlahkan, diperoleh persamaan

sebagai berikut :

( ) ( ) 20

220

22

21

22 ~ kNAknnakT =−=+ . (2.22)

Ruas paling kanan persamaan (2.19) bernilai konstan, sehingga jika nilai kT

besar, maka nilai kecil, pada keadaan ini penetrasi medan ke cladding menjadi

besar (Saleh, 1991). Jika persamaan (2.19) dikalikan dengan a2 terdefinisi

parameter V yang berkaitan dengan keadaan cut off dengan definisi sebagai

berikut :

aNAe

V0

2δ= . (2.23)

Jika nilai V = 2,405, maka serat optik bertipe singlemode (Keiser, 1991). Solusi

bagi a~ ditentukan melalui syarat batas yaitu r = a komponen medan Ez dan Eφ

di dalam core dan cladding harus bernilai sama, demikian juga Hz dan Hφ.

Hubungan antara komponen Ez dan Eφ dan Hz dengan Hφ. dapat diperoleh dengan

saling mensubstitusikan diantara persamaan (2.8c) dan (2.8d), dalam koordinat

silinder hasilnya adalah sebagai berikut :

∂∂′′−

∂∂

−=r

Hul

E

r

a

kn

jE zz

φφˆ

20

2, (2.24a)

∂∂′−

∂∂−=

r

Eua

H

r

a

kn

jH z

&φφ

ˆ20

2 . (2.24b)

Mengacu pada persamaan (2.18) untuk nilai Ez dan Hz maka akan diperoleh Eφ

dan Hz di dalam core dan cladding. Dengan menerapkan syarat batas Ez1 – Ez2 =

0, 021 =− φφ EE Hz1 – Hz2 = 0 dan 021 =− φφ HH di r = a dengan indeks 1 dan 2

menunjukkan daerah core dan cladding, akan diperoleh persamaan sebagai

berikut :

( )( )

+

=−+22

220

22

20

21 ˆ

11ˆˆˆˆˆ

aka

laeknlknel

allll , (2.25)

dengan :( )( )rkJk

rkJl

ala

all

ˆˆ

ˆˆ ′= dan

( )( )raKa

rkKe

l

all ˆˆ

ˆ ˆ′= .

Persamaan (2.22) adalah persamaan non linier, sehingga solusi bagi a dengan

batas 0102 ˆ knakn << harus dilakukan dengan metode numerik (Keiser, 1991).

Solusi bagi β bernilai diskrit dengan orde l dan m seperti persamaan berikut :

( )

∆+−=M

mlknlm

2101β , (2.26)

dengan M adalah jumlah moda yang didefinisikan sebagai berikut :

22

4VM

π= , (2.27)

2.2.1 Serat Optik Multimode

Pada serat optik step-index maupun gradded-index terdapat suatu nilai

parameter yang menentukan cacah ragam yang dapat dipandu. Parameter ini

dinamakan parameter pancung dan dilambangkan dengan V, dengan V seperti

persamaan :

( )2

122

21

2nn

aV −=

λπ

. (2.28)

dengan a = jari-jari teras, λ = panjang gelombang.

Bila nilai V serat optik < 2,408 maka mode (ragam) yang dapat dipandu

hanya satu dan bila nilai V ≥ 2,408 maka mode yang dapat dipandu pada serat

optik lebih dari satu (Keiser, 1984). Serat optik yang merambat lebih dari satu

mode disebut serat optik multimode dan serat optik yang hanya merambatkan satu

mode disebut serat optik singlemode. Pada serat optik multimode step-index, cacah

mode yang dapat dipandu sebesar 2

2V (Snyder and Lavoe, 1983).

2.3 Penggunaan Desibel pada Rangkaian Serat Optik

Konsep desibel berfungsi untuk membandingkan daya yang dihasilkan

oleh sebuah rangkaian atau bagian rangkaian tertentu dengan daya yang diberikan

sebagai input. Secara sederhana desibel mengukur perbandingan antara daya

output terhadap daya input. Rumus matematika untuk desibel adalah :

dBdaya

dayaGain

in

out

= log10 . (2.29)

Sebuah perangkat penguat daya (amplifier) memberikan daya output yang

lebih besar dari daya yang diterimanya sebagai input, sehingga perangkat ini

dikatakan menghasilkan penguatan daya. Dan pada perangkat attenuator adalah

kebalikan dari perangkat amplifier, yaitu bahwa perangkat tersebut menghasilkan

daya output yang lebih kecil dari daya input yang diterimanya. Dengan

menggunakan rumus yang sama untuk mencari loss (rugi daya).

Jika nilai desibel yang diperoleh adalah negatif, maka yang terjadi adalah

rugi daya (loss) atau pelemahan daya (atenuasi). Jika nilai desibel yang dihasilkan

adalah positif, maka yang terjadi adalah perolehan daya (gain) atau penguatan

daya (amplifikasi).

2.4 Penyambungan Serat Optik

Penyambungan sebuah serat optik modus jamak dengan core berukuran

besar ke serat lainnya yang memiliki ukuran yang lebih kecil, maka hanya

sebagian kecil dari cahaya yang datang dari core berukuran besar dapat masuk ke

core berukuran kecil, dan akibatnya sebagian daya cahaya akan hilang.

Besarnya rugi-rugi daya ini dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

dBrediameterco

ediamtercorLoss

keluar

masuk

2

log10

−= . (2.30)

Efek serupa akan terjadi jika di titik persambungan terjadi perubahan nilai

apertur numerik dari serat satu ke serat yang lainnya. Nilai aperture numeric

menentukan besarnya kerucut (dan juga sudut) penerimaan (come of acceptance).

Rumus untuk menghitung rugi daya karena perbedaan aperture numeric

(dan kerucut penerimaan) adalah :

dBNA

NALoss

keluar

masuk

2

log10

−= . (2.31)

2.5 Rugi-Rugi Daya Serat Optik

2.5.1 Absorpsi

Zat kotoran (impuritas) apapun yang masih tersisa di dalam bahan core

akan menyerap sebagian dari energi cahaya yang merambat di dalam serat optik,

kontaminan yang menimbulkan efek paling serius dalam ion-ion hidroksil dan zat-

zat logam.

Ion-ion hidroksil adalah wujud lain dari air yang akan menyerap secara

besar-besaran energi gelombang dengan panjang gelombang 1380 nm, zat-zat

logam akan menyerap energi gelombang dengan berbagai nilai panjang tertentu.

2.5.2 Pancaran Rayleigh

Pancaran Rayleigh (Rayleigh scatter) adalah efek terpencarnya cahaya

akibat terjadinya perubahan kecil yang bersifat lokal pada indeks bias bahan core

dan bahan mantel, karena terjadi di lokasi-lokasi tertentu saja di dalam bahan, dan

ukuran daerah yang terkena pengaruh perubahan ini sangat kecil, yaitu kurang

dari satu panjang gelombang cahaya.

Terdapat dua hal yang menyebabkan terjadinya fenomena ini, dan

keduanya timbul pada proses manufaktur. Pertama adalah terdapatnya

ketidakmerataan di dalam campuran bahan-bahan serat optik. Ketidakmerataan

dalam jumlah kecil dan bersifat acak mustahil untuk sepenuhnya dihilangkan.

Kedua adalah pergeseran-pergeseran kecil pada kerapatan bahan yang biasanya

terjadi saat kaca silica mulai membeku dan menjadi padat.

Salah satu lokasi ‘cacat’ ini dan efek pancaran Rayleigh yang

ditimbulkannya diilustrasikan dalam Gambar 2.7. Dalam Gambar diperlihatkan

bahwa cahaya terpecah dan terpencar ke segala arah. Semua komponen pancaran

sinar yang kini merambat dengan sudut datang kurang dari sudut kritis akan dapat

menembus mantel dan hilang sebagai rugi daya.

Intensitas pancaran Rayleigh bergantung pada ukuran daerah perubahan

relatif terhadap panjang gelombang cahaya yang bersangkutan. Sehingga, cahaya

dengan panjang gelombang paling kecil, atau frekuensi tertinggi, akan paling

besar terkena dampak pancaran ini.

Gambar 2.7. Cahaya terpencar ke segala arah (Crisp dan Elliott, 2008).

2.5.3 Pemantulan Fresnel

Ketika sinar cahaya menumbuk sebuah titik perubahan indeks bias dan

terpencar ke segala arah, komponen pancaran yang merambat dengan sudut

datang mendekati garis normal (900) akan langsung lewat menembus bidang

perbatasan. Akan tetapi, tidak semua bagian dari cahaya yang datang dengan

sudut mendekati garis normal akan menembus bidang perbatasan. Sebagian yang

sangat kecil dari cahaya itu akan terpantul balik di bidang perbatasan.

Efek ini dapat menjadi masalah bagi cahaya yang meninggalkan ujung

output serat optik, seperti gambar 2.8. Di titik ini, terjadi perubahan seketika dari

indeks bias core ke indeks bias udara yang ada di luar serat optik. Efek yang sama

juga terjadi pada arah yang berlawanan. Sebagian sangat kecil dari cahaya yang

datang dan hendak memasuki serat optik akan terpantul balik oleh bidang

perbatasan udara dan core, seperti dalam Gambar 2.9.

Seberapa besar proporsi cahaya yang menembus bidang perbatasan dan

seberapa besar yang terpantul balik ditentukan oleh besarnya perubahan indeks

bias di bidang perbatasan, dan dapat ditentukan menggunakan rumus :

daya terpantul2

21

21

+−

=nn

nn . (2.32)

Gambar 2.8. Pemantulan Fresnel (Crisp dan Elliott, 2008)

Gambar 2.9. Pemantulan Fresnel di setiap bidang batas (Crisp dan Elliott, 2008).

2.7 Respon Beam Splitter

Efisiensi dari Beam Splitter yang diberikan pada sebuah frekuensi yang

ditunjukkan pada rumusan :

004 TR=ε , (2.33)

dengan R0 dan T0 adalah nilai refleksi dan transmisi Beam Splitter. Hal ini terkait

dengan frekuensi (ω) pada panjang gelombang yang satuannya sentimeter (cm),

skala panjang gelombang linear dengan energi foton (1eV=80cm-1) dan kebalikan

dari panjang gelombang ruang hampa. Efisiensi maksimum ditemukan pada R0

dan T0 = 0.5, dengan nilai ε = 1. Untuk material bebas, nonabsorbing, parallel-

side dan thin dielectric frekuensi tergantung pada refleksi dan transmisi yang

dirumuskan :

( )

δδ

cos21

cos122

2

0 RR

RR

−+−= , (2.34)

( )

δcos21

12

2

0 RR

RT

−+−= , (2.35)

dengan δ = 4πωnd cos θt adalah perubahan fase relatif diantara dua sinar tampak

yang berdekatan, d adalah tebal film, n adalah indeks refraksi, θt adalah sudut

beam di dalam film ke permukaan normal, dan R adalah refleksi pantulan tunggal

dari bahan (untuk sudut bukan nol dari yang timbul dari R0 dan T0 tergantung dari

polarisasi).

Persamaan ini berosilasi dengan periode δ, pemantulan (refleksi) mencapai

maksimum ketika transmisinya minimum dan sebaliknya. Kedua persamaan

memenuhi kondisi R0 + T0 = 1. Demikian juga, efisiensi beam splitter terjadi saat

δ = 2m π untuk m = 1, 2, 3, … dan kedekatan maksimalnya δ = (2m – 1) π; tapi ini

dibatasi pada beam splitter pada interval pertama. Dengan catatan, jika R0 > 0.5

pada frekuensi δ = (2m – 1) π, yang akan menjadi sebuah nilai minimum pada saat

δ maksimum.

Radiasi polarisasi dengan permukaan elektrik paralel pada hasil yang

ditimbulkan dinotasikan oleh p radiasi polarisasi dengan lapisan elektrik tegak

lurus (perpendicular) pada hasil yang ditimbulkan dinotasikan oleh s. Untuk sudut

tidak nol (nonzero) yang dihasilkan pada beam splitter, reflektansi untuk radiasi

p-polarisasi dan s-polarisasi memiliki rumusan yang berbeda :

( )( )ti

tipR

θθθθ

+−

=2

2

tan

tan, (2.36a)

( )( )ti

tisR

θθθθ

+−

=2

2

sin

sin, (2.36b)

dengan θi dan θt adalah sudut yang dihasilkan dan transmisi, berturut-turut, dan

berhubungan dengan t

inθθ

sin

sin= .

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian dikerjakan di Laboratorium Optik dan Aplikasi Laser

Departemen Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga Kampus

C pada Juli 2009 sampai Desember 2009.

3.2 Bahan dan Alat

Bahan-bahan yang diperlukan pada penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Serat optik step index multimode tipe FD-620-10.

Berdasarkan pengukuran pada penelitian sebelumnya, serat optik tipe ini

memiliki diameter core dan cladding masing-masing sebesar 950 µm dan

50 µm. Diameter serat optik yang besar memudahkan dalam proses

penelitian.

2. Serat optik step index multimode tipe FD-320-05.

Serat optik tipe ini memiliki diameter 500 µm. Dengan serat optik ini yang

diameternya lebih kecil, diharapkan bisa menghasilkan pembagi daya

(power divider) dan pemecah berkas (beam splitter).

3. Mikrometer posisi

Berfungsi untuk menggeser serat optik masukan, sehingga memberikan

variasi kopling.

4. Batang besi.

Dipakai untuk membuat rumahan (home) serat optik yang akan digunakan

sebagai variable coupler.

5. Pegas

Digunakan untuk memberikan daya dorong pada home pada saat dilakukan

proses variasi kopling.

Alat-alat yang dibutuhkan pada penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Pemotong serat Optik

Berfungsi untuk memotong serat optik.

2. Pengupas jaket serat optik

Berfungsi untuk memudahkan pengupasan jaket serat optik supaya

kebocoran sinar pada serat optik saat pengupasan dapat diminimalisasi.

3 Mikroskop dengan penggeser berskala (skala terkecil 5 µm)

Mikroskop ini digunakan untuk melakukan pengukuran pergeseran

berskala dalam menentukan diameter core dan tebal cladding pada serat

optik. Pengukuran ini dilakukan karena nilai diameter core dan cladding

tidak tercantum pada data spesifikasi, yang tercantum hanya diameter serat

optik yaitu 1 mm.

4. Mikrovoltmeter

Berfungsi untuk mengukur besar nilai tegangan keluaran detektor optik.

5. Detektor OPT 101

Detektor ini beroperasi baik pada daya rendah, mempunyai kepekaan yang

tinggi pada daerah dekat panjang gelombang cahaya merah. Detektor ini

berfungsi untuk mendeteksi perubahan daya optik cahaya optik akibat

pergeseran.

6. Laser He-Ne

Laser He-Ne uniphase laser klasse 2 DIN 58126 dengan panjang

gelombang 632,8 nm dan keluaran 1 mW. Panjang koherensi laser ini

sekitar 20 cm (Vest, 1979) yang digunakan sebagai sumber cahaya.

7. Statif

Digunakan untuk menyangga home dari variable coupler.

3.3 Prosedur Penelitian

3.3.1 Perancangan Directional Coupler “Variable”

Dalam penelitian perancangan directional coupler “variable” dengan

menggunakan dua jenis serat optik multimode ini dengan membuat home

(rumahan) terlebih dahulu, konsep perancangan directional coupler “variable”

dilihatkan pada gambar 3.1.

Gambar 3.1. Rancang konsep directional coupler “variable”

Pada gambar terdapat dua serat optik multimode yang memiliki diameter

yang berbeda-beda, pada port 1 (P) menggunakan serat optik 620-10 yang

berdiameter 1000 µm, sedangkan port 2 (Q1 dan Q2) menggunakan 2 buah serat

optik tipe 320-05 yang memiliki diameter 500 µm. Kedua port digabungkan

dengan nilai gap adalah nol.

Jika port P pada Gambar 3.1 bertindak sebagai port masukan, dengan

mengambil analogi dari teori moda terkopel untuk pandu gelombang planar single

mode, maka sebagian berkas cahaya (amplitude medan) akan terkopel masuk

menuju port keluaran Q1 dan port keluaran Q2 dengan besar rasio kopling

tertentu. Karena adanya perbedaan diameter serat optik antara port masukan (P)

dan dua port keluaran (Q1 dan Q2), akibatnya tidak semua berkas cahaya terkopel

ke port keluaran, sehingga timbul adanya losses (rugi daya) pada variable coupler.

port 1 port 2

serat optik input serat optik output

Gambar 3.2. Pandu gelombang pada serat optik dalam rancang bangun

directional coupler “variable”

Pada saat berkas cahaya dari port 1 menuju kearah kedua port 2 dengan nilai gap

adalah nol, maka berkas cahaya tersebut terkopel pada serat optik output.

3.3.2 Fabrikasi Directional Coupler “Variable”

Seperti yang dijelaskan sebelumnya, proses fabrikasi directional coupler

“variable” menggunakan dua jenis serat optik. Serat optik jenis FD 620-10

dengan diameter 1000 µm digunakan sebagai input berkas cahaya, dan dua buah

serat optik jenis FD 320-05 berdiamater 500 µm digunakan sebagai output berkas

cahaya yang selanjutnya akan diukur daya keluarannya menggunakan

mikrovoltmeter.

Langkah-langkah fabrikasi directional coupler “variable” sebagai berikut:

1. Dua jenis serat optik dipotong ujungnya, diusahakan pemotongannya

presisi dan rata, untuk mencegah terjadinya rugi daya yang terlalu besar.

2. Kupas jaket kedua serat optik dengan memakai pengupas jaket serat optik

pada ujung yang dipotong dengan panjang kurang lebih 50 mm, yang

kemudian akan diletakkan pada home (rumahan) directional coupler

”variable” nanti.

3. Sebelum meletakkan kedua serat optik, terlebih dahulu membuat 2 buah

home dari batang besi yang telah diberi lubang sesuai dengan diameter

serat optik FD 620-10 dan 2 buah serat optik FD 320-05.

4. Home tersebut diberi dua buah mikrometer posisi di sebelah samping dan

atas, dan juga diberi pegas yang letaknya berlawanan arah dengan

mikrometer posisi yang ditunjukkan pada gambar 3.3.

Gambar 3.3. Rancang bangun home directional coupler “variable”

5. Letakkan serat optik pada home, peletakan serat optik harus paten tidak

boleh bergeser karena akan terjadi gap yang akan menyebabkan adanya

rugi daya yang terlalu besar.

6. Agar tidak terjadi pergeseran pada serat optik, maka serat optik tersebut

diberi perekat yang kuat.

3.3.3 Konversi Tegangan Keluaran Detektor OPT ke Daya Optik

Konversi dilakukan dengan cara mengumpankan cahaya keluaran laser ke

salah satu ujung serat optik tunggal dengan panjang tertentu melalui 2 buah

polarisator. Selain itu, detektor diletakkan pada ujung yang lain untuk menerima

cahaya keluaran dari ujung tersebut, kemudian data keluarannya bisa terbaca oleh

Mikrovoltmeter. Pada saat pengambilan data, keadaan awal sudut polarisator

ditempatkan pada posisi 90o Selanjutnya pengambilan data tegangan keluaran

detektor dilakukan setiap sudut polarisator bergeser 5o sampai sudut polarisasi

pada posisi 0o. Nilai konversi tegangan keluaran detektor terhadap daya optik

keluaran diperoleh dari nilai slop grafik hubungan linier antara tegangan keluaran

detektor terhadap daya optik laser yang diumpankan pada serat optik. Jika nilai

koefisien korelasi (R2) mendekati 1, artinya hubungan antara data daya optik

terhadap tegangan keluaran detektor linier. Berikut merupakan contoh persamaan

nilai slop grafik hubungan linier antara tegangan keluaran detektor terhadap daya

optik.

Gambar 3.4. Susunan alat konversi tegangan keluaran detektor terhadap

daya optik

Pada saat pengambilan data, keadaan awal sudut polarisator ditempatkan

pada posisi 900 selanjutnya pengambilan data tegangan keluaran detektor

dilakukan setiap sudut polarisator bergeser 50 sampai sudut polarisasi pada posisi

00. Nilai konversi tegangan keluaran detektor terhadap daya optik keluaran,

diperoleh dari nilai slop grafik hubungan linear antara tegangan keluaran detektor

terhadap daya optik yang diumpankan pada serat optik. Jika nilai koefisien

korelasi (R2) mendekati 1, artinya hubungan antara daya optik terhadap tegangan

keluaran detektor linear. Berikut contoh persamaan nilai slop grafik hubungan

linear antara tegangan keluaran detektor terhadap daya optik.

Y = AP + B . (3.1)

Daya optik (P) dengan satuan mW, hasil konversi tegangan keluaran detektor ke

daya optik adalah P = V x A. Dengan V merupakan tegangan keluaran pada

detektor [V], dan A adalah faktor konversi tegangan keluaran detektor ke daya

optik[mW/V]. Jika yang tertera 10 mW, sedangkan tegangan keluaran detektor

yang terbaca a V, maka nilai konversi tegangan keluaran detektor terhadap daya

adalah 1 V = 10/a mW. Berikut disajikan tabel pengambilan data untuk konversi

tegangan keluaran detektor terhadap daya optik keluaran.

Gambar 3.5. Contoh grafik hubungan linier antara tegangan keluaran

detektor terhadap daya optik

Tabel 3.1. Data untuk konversi tegangan keluaran detektor terhadap daya

optik keluaran.

No

Sudut Polarisator

(θ )

Daya Optik Awal P0 (mW)

Daya Optik P (mW)

Tegangan Keluaran Detektor

(V)

Keluaran Detektor

tanpa Noise (V)

1 900 0.95 P = P0 Cos2 θ 2 850 0.95 P = P0 Cos2 θ 3 800 0.95 P = P0 Cos2 θ 4 750 0.95 P = P0 Cos2 θ 5 700 0.95 P = P0 Cos2 θ 6 650 0.95 P = P0 Cos2 θ 7 600 0.95 P = P0 Cos2 θ 8 550 0.95 P = P0 Cos2 θ 9 500 0.95 P = P0 Cos2 θ 10 450 0.95 P = P0 Cos2 θ 11 400 0.95 P = P0 Cos2 θ 12 350 0.95 P = P0 Cos2 θ 13 300 0.95 P = P0 Cos2 θ 14 250 0.95 P = P0 Cos2 θ 15 200 0.95 P = P0 Cos2 θ 16 150 0.95 P = P0 Cos2 θ 17 100 0.95 P = P0 Cos2 θ 18 50 0.95 P = P0 Cos2 θ 19 00 0.95 P = P0 Cos2 θ

Setelah dilakukan konversi tegangan keluaran detektor terhadap daya optik

masukan, selanjutnya disusun set up alat directional coupler “variable” dengan

menggunakan peralatan yang ditunjukkan pada gambar 3.6.

Gambar 3.6. Set up alat directional coupler “variable”

Peralatan ini terdiri dari sumber laser He-Ne yang panjang gelombangnya

632,4 dengan daya keluaran 1 mW, 2 polarisator untuk memvariasi daya keluaran

optik dari laser, dan detektor OPT untuk mendeteksi daya optik pada masing-

masing port keluaran (Q1 dan Q2). Mikrovoltmeter digunakan untuk membaca

tegangan keluaran detektor.

Penelitian ini meenggunakan dua arah variasi pergeseran, yakni dengan

memberikan pergeseran arah port input(P) secara horizontal dan vertikal. Cara

kerjanya dengan mengumpankan cahaya keluaran laser ke port masukan (P) dan

mengukur daya optik kedua port keluaran (Q1 dan Q2) yang terdeteksi oleh

detektor OPT yang dikonversi menjadi tegangan keluaran detektor pada

mikrovoltmeter secara bergantian. Pengambilan data dari sudut polarisator (θ)

yang menghasilkan daya yang paling besar, kemudian dilakukan variasi kopling

dengan posisi pertama tidak ada kopling cahaya kemudian digeser dengan

mikrometer posisi setiap 0.01 mm, kemudian dicatat data tegangan keluaran

detektor pada kedua port keluaran (Q1 dan Q2) secara bergantian dan posisi

pergeseran variasi kopling sampai didapatkan fungsi pembagi daya (power

divider) dan pemecah berkas (beam splitter).

Tabel 3.2 Tabel untuk mencatat data keluaran pada directional

coupler “variable” pada posisi masukan horizontal

Daya Output (mW) No

Daya Port 1 (mW)

Pergeseran (mm)

Q1 Q2 1 0.01 2 0.02 3 0.03 4 0.04 5 0.05 6 0.06 7 0.07 8 0.08 9 0.09 10 0.1 11 0.11 12 0.12 13 0.13 14 0.14 15 0.15 16 0.16 17 0.17 18 0.18 19 0.19 … … … 1

Tabel 3.2 Tabel untuk mencatat data keluaran pada directional

coupler “variable” pada posisi masukan vertikal

Daya Output (mW) No

Daya Port 1 (mW)

Pergeseran (mm)

Q1 Q2 1 0.01 2 0.02 3 0.03 4 0.04 5 0.05 6 0.06 7 0.07 8 0.08 9 0.09 10 0.1 11 0.11 12 0.12 13 0.13 14 0.14 15 0.15 16 0.16 17 0.17 18 0.18 19 0.19 … … … 1

DAFTAR PUSTAKA

Crisp, John and Barry Elliott. 2006. Serat Optik : Sebuah Pengantar. Jakarta:

Penerbit Erlangga.

Hoss, R.J. 1993. Fiber Optics, second edition. New Jersey: Prentice – Hall.

Keiser, G. 1984. Optical Fiber Communication. New York: Mc Graw Hill.

Krohn, D.A. 2000. Fiber Optik Sensor, Fundamental and Aplication, 3rd. New

York: ISA.

Saleh, B.H.A., Teich, M.C. 1991. Fundamental of Photonics. John Wiley &

Sons, Inc.

Snyder, A.W., and Lavoe, J.D. 1983. Optical Wave Guide Theory. New York:

Chapman & all.

Suematzu, Y., Iga, K. 1982. Introduction to Optical Fiber Communication. John

Willey & Sons, Inc.

Supadi, Yono, H.D., Gatut, Y.,(2006). “Fabrikasi dan Karakterisasi Directional

Coupler Sebagai Devais Pembagi Daya (Power Devider)”. JFA, Vol. 2,

No.1, hal 060106-1 - 060106-6.