Kenaikan tebal lapisan defek yang linier dalam struktur periodik ternyata menghasilkan penambahan modus defek dalam PBG X. Li, K. Xie, H. Jiang, 208.
4.3 Profil PPB Terkait dengan Variasi Ketebalan Optik Lapisan Defek Optical
Thickness
Variasi ketebalan optik untuk lapisan ketiga defek menyebabkan munculnya PPB atau menentukan posisi PPB tepat pada panjang gelombang atau frekuensi
operasi. Berdasarkan hasil simulasi, posisi PPB akan tepat pada panjang gelombang operasi jika memenuhi hubungan:
4
d d
n d m
λ
=
dimana m adalah kelipatan bulat dari bilangan genap: 0, 2, 4, 6, 8,…,dst. Sedangkan
untuk kelipatan nilai m ganjil, maka PPB tidak muncul. Hasil ini bisa dipahami,
ketika ketebalan optik lapisan defek bernilai ganjil, maka kristal fotonik menjadi tidak berdefek, sesuai dengan ketebalan optik lapisan Bragg yang bernilai ganjil
4 nd
λ
= , sedangkan ketika
lapisan defek bernilai genap, maka kristal fotonik akan menjadi defek geometri.
T T
ω ω
nm
Gambar 18 Profil transmitansi terhadap panjang gelombang,
2 c
λ λ π ω
=
dengan variasi ketebalan optik ketiga lapisan defek a m
= bilangan genap: merah ,
biru , hitam
b
2 m
= 4
m =
nm a
b
6 m
=
m = bilangan ganjil: merah
1 m
=
, biru ,
hitam
3 m
= 5
m =
untuk konfigurasi 4-6-2-1
Berdasarkan Gambar 18, untuk nilai m genap terlihat posisi PPB pada puncak
panjang gelombang tetap, yakni sama dengan panjang gelombang operasi 550 nm dengan FWHM yang semakin mengecil, sedangkan untuk untuk nilai m ganjil, PPB
hilang dan muncul PBG . Hal ini bisa dijelaskan bahwa nilai m genap merupakan
modus yang menyebabkan terjadinya interferensi konstruktif sehingga PPB penguatan medan muncul dalam PBG, sedangkan untuk
m bernilai ganjil berlaku hal sebaliknya. Untuk nilai
m merupakan bilangan desimal diantara dua bilangan bulat yang berdekatan, maka PPB dapat bergeser sama seperti respon yang
dihasilkan karena variasi ketebalan lapisan defek. Plot hubungan antara ketebalan optik ketiga defek kelipatan dari
4
λ
terhadap panjang gelombang dapat menunjukkan posisi PPB yang terkait dengan puncak panjang gelombang warna. Untuk ketebalan optik
ketiga defek bernilai antara
2 4
λ sampai
2.5518 4
λ , PPB dapat melewatkan warna kuning,
sedangkan ketebalan optik ketiga defek bernilai 2.5518
4 λ
, sampai 2.8
4 λ
PPB dapat melewatkan warna merah Gambar 19.
nm
m
Gambar 19 Plot hubungan kelipatan tebal lapisan optik ketiga defek terhadap Untuk ketebalan optik salah satu defek diubah, didapatkan hasil yang berbeda.
Jika ketebalan optik lapisan defek kedua diubah, terjadi perubahan puncak transmitansi, sedangkan jika ketebalan optik lapisan defek pertama dan lapisan defek
ketiga dinaikkan, tidak terjadi perubahan puncak transmitansi sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 20.a, 20.b, dan 20c
Dalam tujuan praktis dan aplikasi seperti sensor dan filter, memvariasikan ketebalan optik cacat untuk memperoleh PPB pada panjang gelombang tertentu
tentunya kurang efisien karena ketebalan optik cacat dibentuk saat proses fabrikasi kristal fotonik, sehingga diperlukan parameter lain yang dapat mengatur posisi PPB,
yakni sudut datang.
Gambar 20 Profil transmitansi terhadap panjang gelombang,
2 c
λ λ π ω
=
dengan variasi ketebalan optik
a pada lapisan defek pertama b pada lapisan defek kedua c pada lapisan defek ketiga untuk konfigurasi 4-6-2-1: merah
, biru
2 m
= 4
m =
, hitam
6 m
=
nm
nm T
ω
T
ω
T
ω
nm a
b
c
4.4 Profil PPB Terkait dengan Variasi Sudut Datang
