25
1.55 1.555
1.56 1.565
0.1 0.2
0.3 0.4
0.5 0.6
0.7 0.8
0.9 1
λ [mikrometer]
Transmitansi
1 GWcm
2
5 GWcm
2
15 GWcm
2
Gambar 9 Transmitansi struktur unutk beberapa nilai intensitas cahaya datang. Garis vertikal yang memotong panjang gelombang 1,555
µ m digunakan sebagai
acuan untuk proses switching optik.
4.1.1. Switching Optik
Proses switching optik yang menggunakan struktur distributed Bragg Reflector nonlinier, ditunjukkan oleh garis vertikal pada gambar 8. Transmitansi pada panjang
gelombang 1,555 µ
m meningkan dengan bertambahnya intensitas cahaya datang. Perubahan transmitansi oleh intensitas cahaya disebut switching optik melalui self-
phase modulation . Secara rinci proses switching untuk panjang gelobang 1,555
µ m
ditunjukkan dalam gambar 10.
5 1 0
1 5 0.2
0.4 0.6
0.8
Intensitas input [GWcm
2
] Transmitansi
Gambar 10. Perubahan transmitansi panjang gelombang 1,555 µ
m terhadap intensitas cahaya datang input.
26 Untuk mempelajari apakah dalam struktur diatas terjadi bistabilitas optik,
maka digunakan persamaan 30, dengan menggunakan parameter-parameter seperti yang dicantumkan diatas , dimana solusinya adalah fungsi eliptik Jacobi. Grafik
bistabilitas optik untuk beberapa harga kL ditunjukkan dalam gambar 11. Tampak bahwa proses bistabilitas optik terjadi untuk nilai
κ L yang besar, artinya variasi
kedalaman indeks bias yang besar n
1
, berdasarkan κ
= ω
n
1
2c.
0.5 1
1.5 2
2.5 3
3.5 0.5
1 1.5
2 2.5
Intensitas input [GWcm2] Intensitas Output [GWcm
2
]
κ L = 1,0
κ L = 2,0
κ L = 3,24
Gambar 11 Bistabilitas optik untuk struktur Bragg Reflektor nonlinier dengan berbagai harga
κ L
Proses switching kedua yang dapat dilakukan dengan menggunakan struktur ini adalah melalui cross-phase modulation . Dalam proses ini diperlukan dua berkas
cahaya input dengan intensitas yang berbeda: intensitas yang kuat disebut pump dan intensitas yang lemah disebut probe. Diasumsikan bahwa panjang gelombang pump
adalah ? dan panjang gelombang probe adalah ?
o
. Jika ?
o
dan ? keduanya terletak pada daerah di luar celah pita bandgap , namun ?
o
terletak di dekat celah pita sedangkan ? berada jauh dari celah pita, seperti yang ditunjukkan dalam gambar 12.
Jika intensitas pump dinaikkan, indeks bias medium berubah, maka posisi ?
o
menjadi berada di dalam celah pita sedangkan ? tetap terletak di luar celah pita. Dengan
demikian intensitas probe dipantulkan total dan terjadi perubahan transmitansi probe dari transmitansi tinggi menjadi rendah. Proses switching optik yang dilakukan
27 dengan cara mengontrol cahaya probe dengan pump disebut cross-phase modulation.
Sehingga, proses switching dalam struktur ini dapat dilakukan dengan dua cara yakni self-phase modulation
dan cross-phase modulation . Namun secara praktis, cara cross-phase modulation
kurang efisien karena memerlukan dua sumber cahaya dengan panjang gelombang yang berbeda.
λ λ
λ λ
Gambar 12. Proses switching optik dengan cara pengontrolan probe oleh pump cross-phase modulation
4.2. Kristal Fotonik 1D dengan Lapisan Cacat
