Prosiding Seminar Radar Nasional 2008., Jakarta, 30 April 2008., ISSN : 1979-2921.
4. HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN
Pengamatan dilakukan dengan mengamati beberapa parameter antara lain perubahan frekuensi laser terhadap
perubahan suhu dan perubahan arus, spectrum laser dan spectrum sinyal gelombang mikro yang terbangkitkan.
Pada penggunaan sebagai pembangkit gelombang mikro, pergeseran frekuensi terhadap suhu maupun
kondisi lain merupakan faktor yang sangat penting. Telah dilakukan pengukuran pergeseran frekuensi
tersebut dengan menggunakan optical spectrum analyzer. Ketelitian alat yang dipakai tidak dapat menjamin
kebenaran angka sampai 100, namun dapat memberi gambaran seberapa besar pergeseran yang terjadi dan
berapa cepat perubahannya sampai stabil. Dari hasil pengukuran dapat diketahui bahwa perubahan frekuensi
laser terhadap perubahan suhu adalah 7 GHz
o
C. Perubahan ini mempunyai dua makna yaitu bahwa
diperlukan kontrol suhu yang baik, namun disisi lain laser dapat dikontrol frekuensinya dengan merubah suhu
operasinya.
a
-100 -90
-80 -70
-60
0.85 1.7
2.55 3.4
4.25 5.1
5.95 6.8
7.65 8.5
frekuensi GHz da
y a
db m
b
Gambar 3 : Spectrum 2 buah laser diode pada saat keduanya
tidak berada pada panjang gelombang yang sama a dan spectrum keluaran photodetektor pada saat kondisi tidak terjadi
pelayangan b
Gelombang mikro dibangkitkan dengan menggabungkan dua laser yang mempunyai frekuensi
hampir sama. Pada percobaan awal dilakukan pengabungan antara 2 DFB laser dan diukur
spectrumnya menggunakan optical spectrum analyzer. Dalam percobaan ini frekuensi salah satu laser dibuat
tetap, sedang laser lainnya ditala semakin mendekat dengan merubah suhu operasi. Gambar 3 a adalah
spectrum 2 laser yang telah digabungkan memakai fiber coupler dengan perbandingan 50:50, sedang gambar 3 b
adalah noise floor RF spectrum analyzer yang digunakan dalam percobaan atau spectrum gelombang mkro pada
saat belum ada pelayangan.
Untuk membangkitkan sinyal gelombang mikro, panjang gelombang DFB laser ditala dengan merubah
suhu operasinya dan diamati keluaran photodetektor menggunakan rf spectrum analyzer. Gambar 4 a adalah
kondisi saat telah terjadi pelayangan atau terbangkit gelombang mikro pada frekuensi 8 GHz seperti terlihat
pada gambar 4b. Kondisi ini terjadi pada saat suhu DFB laser adalah 25.5
o
C.
a
-100 -90
-80 -70
-60
0.85 1.7
2.55 3.4
4.25 5.1
5.95 6.8
7.65 8.5
frekuensi GHz d
aya d
b m
b
Gambar 4 : Spectrum optis gabungan 2 laser pada saat terjadi
pelayangan a dan spectrum gelombnag mikro yang terbangkit pada frekuensi 8 GHz b
Frekuensi gelombang mikro yang dibangkitkan dari dua laser tersebut dapat ditala dengan merubah suhu operasi
salah satu atau kedua laser. Gambar 5 a adalah spectrum optis dari dua laser pada suhu operasi 26 oC, sedang
gambar 5 b adalah spectrum gelombang mikro yang terbangkitkan pada kondisi tersebut, dimana
frekuensinya adalah 1,2 GHz. Terlihat pada gambar bahwa SN sinyal pada frekuensi tersebut adalah lebih
dari 30 dB, sehingga akan mudah untuk dikuatkan.
35
Prosiding Seminar Radar Nasional 2008., Jakarta, 30 April 2008., ISSN : 1979-2921.
Gambar 6 adalah grafik perubahan frekuensi gelombnag mikro yang terbangkitkan sebagai fungsi perubahan
suhu. Dari grafik tersebut dapat disimpulkan bahwa perubahan frekuensi laser terhadap perubahan suhu
adalah sebesar 8.5 GHz
C. Hasil ini jauh dari hasil pengukuran dengan OSA. Hal ini disebabkan karena
ketelitian OSA adalah 0.1 nm atau sekitar 40 GHz, sehingga tidak mencukupi untuk pengukuran perubahan
frekuensi laser. Dari hasil ini dapat dimengerti bahwa frekuensi sinyal gelombang mikro yang terbakit secara
teoritis hanya dibatasi oleh kecepatan respons dari system elektroniknya yaitu kecepatan photodetektor dan
amplifier yang dipakai. Prinsip ini dapa digunakan untuk membangkitkan sinyal diatas 10 GHz tanpa harus
menggunakan frekuensi multiflier.
a
-100 -90
-80 -70
-60
0.85 1.7
2.55 3.4
4.25 5.1
5.95 6.8
7.65 8.5
frekuensi GHz da
y a
dbm
b
Gambar 5 : Spectrum optis gabungan 2 laser pada saat suhu
operasi laser 26 C a dan spectrum gelombnag mikro yang
terbangkit pada frekuensi 1,2 GHz b
y = 8.5809x - 224.04 -1
1 2
3 4
5 6
7 8
9
26 26.2
26.4 26.6
26.8 27
27.2
temperatur celcius fr
e k
ue ns
i G
H z
Gambar 6 : Grafik perubahan frekuensi beat sinyal terhadap
perubahan suhu operasi DFB laser
5. KESIMPULAN
Dari hasil hasil yang diperoleh pada tahun pertama ini dapat disimpulkan sbb:
Gelombang Mikro mampu dihasilkan melalui perpaduan dua sumber laser dengan frekuensi yang berbeda dengan
menggunakan metode pendeteksian heterodin pada sistem komunikasi optik.
Besarnya daerah frekuensi serta kestabilan gelombang mikro yang terdeteksi dalam pengukuran sangat
bergantung terhadap stabilitas frekuensi optis laser dioda, Sensitivitas, responsivitas dan bandwidth dari
fotodetektor yang digunakan, Polarisasi yang terjadi pada serat optik dan Range pembacaan RF Analyzer
serta noise yang ditimbulkannya.
DAFTAR PUSTAKA [1]
S.Fukushima et.al, “Optoelectronic Millimeter- Wave synthesis using an optical frequency comb
generator, optically injecteion locked laser, and a unitraveling-carrier photodiode” Journal of Lightave
technology, vol 21, no 12, 2003
[2] K.J.Siebert et.all, “ All-opto-electronics CW THz
Imaging”, OSAIEEE CLEO 2002, Long Beach, may 2002 pp.635-636
[3] M.Musha, A.Ueda, M.Horikosi, K.Nakagawa,
M.Ishiguro, K. Ueda, H.Ito, “A highly stable mm- wave synthesizer realized by mixing two lasers
locked to on optical frequency comb generator” Optics communications 240 2004 201-208
[4] T.Kuri, et.al, “ Characteristics of supercontinuum
light souece for WDM Millimeter-Wave-Band Radio on Fiber System” IEEE Photonics
Technology Letters, Vol 17, No 5, June 2005
[5] Y.Doi et.al. Compact 60-GHz photonics millimeter
wave emitter module for fiber radio link”, In Tech. Dig. 2002 Int. Topical Metting Microwave
Photonics, Awaji Japan, Nov 2002, W4-6, pp 65-68.
36
Kategori