Distribusi Medan dalam Lapisan Defek

2.4 Distribusi Medan dalam Lapisan Defek

Defek pada kristal fotonik satu dimensi bisa didapatkan dengan memodifikasi salah satu dari indeks bias atau ketebalan dari salah satu lapisan kristal. Modus elektromagnet bisa terjadi pada frekuensi yang diskrit di dalam PBG, bergantung pada modifikasi indeks bias yang diberikan atau pada panjang optik optical thickness pada lapisan defek. Gambar 3a menunjukkan perubahan yang muncul pada diagram pita ketika katebalan dari salah satu lapisan yang memiliki indeks bias tinggi dinaikkan.dengan faktor 2, misalnya ketika sebagai ganti . Pada kasus ini, level energi diskrit ditemukan pada masing-masing dari tiga PBG yang pertama J. M. Lourtioz, 2008. 1 0.4 d = a a 1 0.2 d a = Gambar 3 Modus defek yang terbentuk pada kristal fotonik satu dimensi dan . Ketebalan dari salah satu lapisan berindeks bias tinggi dinaikkan dengan faktor 2. a level energi diskrit yang terjadi dalam PBG b distribusi medan listrik yang dihitung untuk tiga modus defek. J. M. Lourtioz, 2008 1 0.2 d a = 2 0.8 d = Pada kristal fotonik yang disisipkan defek, akan muncul modus resonansi dalam selang PBG dimana frekuensi gelombang EM yang datang sama dengan frekuensi modus defek kristal fotonik yang diberikan. Gelombang dengan modus atau frekuensi defek tersebut akan dipantulkan terus-menerus secara harmonik di sekitar modus defek oleh DBR distributed Bragg reflector sebelah kiri dan kanan lapisan defek yang berfungsi sebagai cermin PBG. Akibatnya, foton-foton akan terlokalisir di sekitar defek dan menimbulkan peningkatan medan yang besar. Peningkatan medan yang besar pada daerah defek mengakibatkan transmitansi penuh dalam PBG pada frekuensi resonansinya.yang sering disebut modus defek atau atau frekuensi PPB. Resonansi yang terjadi pada defek yang berfungsi sebagai rongga cavity memiliki banyak aplikasi potensial yang menghasilkan respon spektra yang tajam dan intensitas medan yang sangat kuat ketika kondisi resonansi terpenuhi. Sifat ini bisa digunakan untuk filter lebar-pita yang tipis dan pemilih panjang gelombang terkopel yang keduanya dibutuhkan untuk sistem optik WDM wavelength-division multiplexing untuk mengoperasikan kanal frekuensi tunggal. Intensitas medan yang tinggi karena cahaya terperangkap dalam rongga yang kecil bisa menguatkan interaksi cahaya dengan materi, menghasilkan aplikasi fotonik yang ideal seperti laser dan optik non-linier. Gejala ini juga bisa digunakan dalam aplikasi sensor dan penelitian yang lebih fundamental dalam emisi spontan terkendali. Gambar 4 Distribusi medan dalam defek A. Sopaheluwakan, 2003 Profil medan EM yang berpropagasi dalam lapisan kristal fotonik dapat dihitung dengan menggunakan metode matriks transfer dan mempertimbangkan kesimetrian translasi. Solusi medan EM yang masuk pada arah- z tegak lurus lapisan kristal dan merambat pada lapisan dan dapat ditulis sebagai berikut: 1 n 2 n 1 2 1 1 1 j j ik z nd n d ik z nd n d n n n E z A e B e − + − − − + − = + 2 15 dimana =1, 2, 3,….dst, sedangkan dan merupakan amplitudo medan yang ditransmisikan dan direfleksikan tiap lapisan,yakni: dan . merupakan matriks antar lapisan yang dapat ditulis: n n A n B 1,1 n ij A T = 2,1 n ij B T = ij T 1 1 . . ij i j ij T P Q T − − = 16 Indeks , sedangkan dan Q merupakan matriks yang telah dirumuskan pada persamaan sebelumnya. 0,1, 2 i = 1, 2 j = P

2.5 Karakteristik Transmitansi PPB dalam PBG