Analisis output dilakukan terhadap hasil simulasi yang diperoleh agar dapat mengetahui variabel-variabel yang mempengaruhi output. Optimasi juga dilakukan agar
output meningkat mendekati dengan hasil eksperimen.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Profil PPB Terkait dengan Variasi Jumlah Lapisan Bragg
Sebagaimana yang telah diketahui sebelumnya, bahwa adanya defek pada kristal fotonik menyebabkan munculnya PPB di dalam PBG
. Untuk modus kristal fotonik 1D dengan dua defek, telah berhasil difabrikasi dan menghasilkan dua PPB
dengan karakteristik yang bergantung pada indeks bias dan lebar lapisan. Fabrikasi modus kristal fotonik 1D dengan dua defek mengarah pada aplikasi sensor dan filter
panjang gelombang. Akan tetapi, desain dan sensivitas masih sangat perlu dikembangkan mengingat keterbatasan material, minimnya alat, serta kesesuaian
dengan output yang diharapkan.
T
ω
nm
Gambar 11 Profil transmitansi terhadap panjang gelombang,
2 c
λ λ π ω
=
dengan jumlah lapisan:
M-N-L-R=6-8-2-1 dan ketebalan ketiga lapisan defek
1 2
3
7.6 4
d d
d
d d
d λ
= =
= Simulasi modus kristal fotonik dengan tiga defek asimetrik menunjukkan
adanya tiga PPB sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 11. Tiga PPB muncul pada tiga panjang gelombang yang berbeda, yakni: 499.75 warna biru, 548.9 warna
hijau, dan 608.96 warna jingga. Munculnya tiga PPB dapat dipahami bahwa ketiga lapisan defek pada sistem kristal fotonik memiliki sifat yang sama, baik indeks
biasnya maupun lebar defeknya, sehingga resonansi tepat terjadi pada tiga lapisan defek tersebut. Konfigurasi modus ini dapat digunakan untuk filter panjang
gelombang sehingga untuk sumber cahaya polikromatik dapat melewatkan tiga panjang gelombang saja dengan pemilihan panjang gelombang yang dapat diatur,
karena posisi dari tiga PPB tersebut dapat diatur dengan merubah nilai sudut datang atau lebar pada tiga lapisan defek tersebut. Salah satu contohnya adalah filter untuk
gas tertentu yang memiliki indeks bias yang spesifik dan memiliki kebergantungan terhadap suhu dan panjang gelombang N. J. Florous, 2006. Aplikasi lain adalah
sistem ini dapat digunakan sebagai sensor untuk larutan yang terdiri atas tiga senyawa yang berbeda dan transparan pada panjang gelombang tertentu. Tiga puncak
transmitansi dari PPB tersebut dapat berubah-ubah jika indeks bias pada lapisan defek kedua divariasikan.
nm T
ω
Gambar 12 Profil transmitansi terhadap panjang gelombang,
2 c
λ λ π ω
=
dengan variasi jumlah lapisan Bragg: merah 4-6-2-1, biru 4-5-2-1, hitam 4-7-2-1
Konfigurasi jumlah layer sangat terkait dengan profil PPB yang dihasilkan. Untuk kristal fotonik dengan 2 defek asimetrik
, PPB akan memiliki nilai transmitansi satu jika konfigurasi jumlah layer memenuhi kondisi
N=M+L H.Alatas et al, 2006, sedangkan untuk kristal fotonik dengan 3 defek asimetrik, PPB juga dapat memiliki
nilai transmitansi satu jika konfigurasi jumlah layer memenuhi kondisi M+L+1=N+R. Pada Gambar 12 terlihat bahwa kristal fotonik dengan tiga lapisan
defek dapat memiliki satu PPB dan menghasilkan transmitansi penuh saat
konfigurasi M-N-L-R = 6-8-2-1. Dalam prakteknya, sistem tiga defek ini adalah
gabungan dari sistem satu defek dengan menempatkan ruang kosong diantaranya sebagai tempat material yang akan di
sensing.
Gambar 13 Profil transmitansi terhadap panjang gelombang,
2 c
λ λ π ω
=
dengan variasi jumlah lapisan Bragg yang memenuhi kondisi
M+L+1=N+R: merah 3-5-2-1, biru 4-6-2-1, hitam 6-8-2-1
nm T
ω
Nilai Full Width at Half Maximum FWHM dari PPB juga dapat diatur melalui
variasi M-N-L-R dengan memenuhi kondisi M+L+1=N+R. Dengan memperbesar
nilai konfigurasi yang memenuhi M+L+1=N+R akan didapatkan PPB yang semakin
tipis dengan nilai FWHM yang semakin kecil. Kontrol nilai FWHM dengan konfigurasi sistem ini memungkinkan untuk aplikasi filter panjang gelombang
tunggal single-wavelength filter yang menggunakan kristal fotonik dalam fiber
optik. Pada Gambar 13 terlihat bahwa PPB yang paling tipis terdapat pada konfigurasi 6-8-2-1 warna hitam. Jika nilai FWHM diplot terhadap variasi
konfigurasi sistem maka akan didapatkan plot kurva non-linier seperti pada Gambar 14.
2-4-2-1
3-5-2-1 4-6-2-1
5-7-2-1 6-8-2-1
FWHM nm
variasi konfigurasi
Gambar 14 Plot hubungan nilai FWHM dari PPB terhadap konfigurasi M-N-L-R
yang memenuhi M+L+1=N+R
4.2 Profil PPB Terkait dengan Variasi Ketebalan Lapisan Defek Physical
