Design and fabrication of Macro Optical Fiber Made of Polymer-Glass Composite for Light Tunneling in Hybrid Solar Lighting.
Perancangan dan Pembuatan Fiber Optik dari Paduan Bahan Glass-Polimer
(Sampah Plastik) untuk Hybrid Solar Lighting
Ahmad Marzuki, Riyatun
Sebelas Maret University
Jl. Ir. Sutami 36A Surakarta, Indonesia
ABSTRAK
Fiber optic dengan bahan polimer (plastic) telah berhasil disiapkan dan dibuat. Proses
penyiapan hingga ke fabrikasi (fibre drawing) telah dilakukan sesuai dengan standard fabrikasi
fiber optic dalam ranah kajian ilmu material. Langkah pertama yang telah dilakukan dalam
penelitian ini adalah meneliti kemungkinan bahan plastic dari berbagai jenis untuk dapat dibuat
menjadi fiber optic. Pasangan core dan cladding dapat ditentukan dengan cara murah yaitu
dengan menggunakan pengukuran refractive index. Bahan dengan index bias tinggi dijadikan
sebagai core dan yang rendah sebagai cladding. Pengukuran transmisi bahan di daerah UV
hingga inframerah menjukkan bahwa bahan plastic mempunyai spectrum transmisi yang
memungkinkan ia dapat dilalui hampir semua bagian spectrum utama cahaya matahari.
Langkah berikutnya dalam fabrikasi fiber optic adalah pencetakan bahan pilihan menjadi
core dan cladding. Untuk tujuan ini, alat berupa spin caster yang bekerja dengan memanfaatkan
gaya sentrifugal telah berhasil dibuat dan telah diujicobakan untuk membuat bakal cladding. Dari
experiment dapat diketahui bahwa bakal cladding dari bahan pmma cair yang dibuat dengan
sumbu mold mendatar memiliki diameter yang lebih seragam bila dibandingkan dengan yang
dibuat dengan posisi sumbu miring. Fiber drawing tower (tower untuk mencetak fiber optic dari
bahan-bahan yang telah disiapkan) juga telah berhasil dibuat. Dengan memanfaatkan fiber tower
ini, fiber optic dari bahan plastic saluran air dan akrilik telah dapat dibuat. Dari kegiatan
pencarian suhu optimum fiber drawing pada suhu di bawah suhu lebur bahan dapat ditunjukkan
bahwa fiber dari bahan plastic dapat difabrikasi dengan tingkat keseragaman diameter yang baik
pada suhu 1900C. Optimasi fabrikasi fiber pada suhu ini dalam kaitannya dengan besar gaya
tekan yang harus diberikan pada fiber serta efek kecepatan putar dari spinner (penggulung fiber)
hingga abstrak ini ditulis masih dilakukan. Pengukuran diameter dengan metode optic pada saat
laporan ini dibuat juga masih dilakukan. Tujuannya adalah untuk menghindari adanya efek
penekanan (perubahan diameter) yang biasa timbul selama pengukuran dengan menggunakan
micrometer skrup (metode pengukuran secara kontak).
Kata Kunci: Fiber Optik, Fiber Drawing, Polimer Optical Fiber.
Design and fabrication of Macro Optical Fiber Made of Polymer-Glass
Composite for Light Tunneling in Hybrid Solar Lighting
Ahmad Marzuki, Riyatun
Sebelas Maret University
Jl. Ir. Sutami 36A Surakarta, Indonesia
ABSTRACT
This report summarizes the results of our research at which we have prepared and
fabricated plastic optical fiber successfully. Optical fiber preparation were carried out following
the standard method for optical fiber fabrication, i.e. pre-casting method. First, all materials of
interest were optically measured. This was done by measuring their refractive index. High
refractive index materials were than chosen as core and the lower one was used as cladding.
From the UV-VIS-NIR transmission spectra measurement of all samples it is clear that the
transmission range of all materials under investigation are wider than the sun transmission
spectra captured at the earth surface.
As the fiber fabrication method used was pre-casting method, first of all, the fibre
material must be tailored into preform (pre-core and pre-cladding). Spin caster, a machine to
fabricate pre-cladding that works by making use of centrifugal force has been assembled. This
machine has been used and some good results of pre-cladding were already made. Just like in
fabricating glass pre-cladding, uniform diameter of pre-cladding was easily resulted when the
spinning process was carried out at the condition at which the mould containing polymer
liquid/molten of plastics was tilted.
At last, a set of fiber drawing tower (a tower used to fabricate optical fiber from the
prepared preform) was also made. Wondering if this tower was work, some preforms previously
made were put into the furnace located at the upper part of the fibre tower. Furnace was set at a
temperature above the glass transition temperature and a load of many kilograms was applied to
the heated preform. It was clear that a good uniformity of fiber diameter can be made easier at
temperature just above glass temperature if and only if the preform was loaded. Drawing fiber
from polymer (plastics water pipe) at 1900C resulted in an optical fiber with diameter of (0.22 ±
0.03) mm. This result is much better than that fabricated at 2500C resulted in fiber diameter of
(0.26 ± 0.10) mm.
Keywords: Fiber Optics, Fiber Drawing, Polimer Optical Fiber.
(Sampah Plastik) untuk Hybrid Solar Lighting
Ahmad Marzuki, Riyatun
Sebelas Maret University
Jl. Ir. Sutami 36A Surakarta, Indonesia
ABSTRAK
Fiber optic dengan bahan polimer (plastic) telah berhasil disiapkan dan dibuat. Proses
penyiapan hingga ke fabrikasi (fibre drawing) telah dilakukan sesuai dengan standard fabrikasi
fiber optic dalam ranah kajian ilmu material. Langkah pertama yang telah dilakukan dalam
penelitian ini adalah meneliti kemungkinan bahan plastic dari berbagai jenis untuk dapat dibuat
menjadi fiber optic. Pasangan core dan cladding dapat ditentukan dengan cara murah yaitu
dengan menggunakan pengukuran refractive index. Bahan dengan index bias tinggi dijadikan
sebagai core dan yang rendah sebagai cladding. Pengukuran transmisi bahan di daerah UV
hingga inframerah menjukkan bahwa bahan plastic mempunyai spectrum transmisi yang
memungkinkan ia dapat dilalui hampir semua bagian spectrum utama cahaya matahari.
Langkah berikutnya dalam fabrikasi fiber optic adalah pencetakan bahan pilihan menjadi
core dan cladding. Untuk tujuan ini, alat berupa spin caster yang bekerja dengan memanfaatkan
gaya sentrifugal telah berhasil dibuat dan telah diujicobakan untuk membuat bakal cladding. Dari
experiment dapat diketahui bahwa bakal cladding dari bahan pmma cair yang dibuat dengan
sumbu mold mendatar memiliki diameter yang lebih seragam bila dibandingkan dengan yang
dibuat dengan posisi sumbu miring. Fiber drawing tower (tower untuk mencetak fiber optic dari
bahan-bahan yang telah disiapkan) juga telah berhasil dibuat. Dengan memanfaatkan fiber tower
ini, fiber optic dari bahan plastic saluran air dan akrilik telah dapat dibuat. Dari kegiatan
pencarian suhu optimum fiber drawing pada suhu di bawah suhu lebur bahan dapat ditunjukkan
bahwa fiber dari bahan plastic dapat difabrikasi dengan tingkat keseragaman diameter yang baik
pada suhu 1900C. Optimasi fabrikasi fiber pada suhu ini dalam kaitannya dengan besar gaya
tekan yang harus diberikan pada fiber serta efek kecepatan putar dari spinner (penggulung fiber)
hingga abstrak ini ditulis masih dilakukan. Pengukuran diameter dengan metode optic pada saat
laporan ini dibuat juga masih dilakukan. Tujuannya adalah untuk menghindari adanya efek
penekanan (perubahan diameter) yang biasa timbul selama pengukuran dengan menggunakan
micrometer skrup (metode pengukuran secara kontak).
Kata Kunci: Fiber Optik, Fiber Drawing, Polimer Optical Fiber.
Design and fabrication of Macro Optical Fiber Made of Polymer-Glass
Composite for Light Tunneling in Hybrid Solar Lighting
Ahmad Marzuki, Riyatun
Sebelas Maret University
Jl. Ir. Sutami 36A Surakarta, Indonesia
ABSTRACT
This report summarizes the results of our research at which we have prepared and
fabricated plastic optical fiber successfully. Optical fiber preparation were carried out following
the standard method for optical fiber fabrication, i.e. pre-casting method. First, all materials of
interest were optically measured. This was done by measuring their refractive index. High
refractive index materials were than chosen as core and the lower one was used as cladding.
From the UV-VIS-NIR transmission spectra measurement of all samples it is clear that the
transmission range of all materials under investigation are wider than the sun transmission
spectra captured at the earth surface.
As the fiber fabrication method used was pre-casting method, first of all, the fibre
material must be tailored into preform (pre-core and pre-cladding). Spin caster, a machine to
fabricate pre-cladding that works by making use of centrifugal force has been assembled. This
machine has been used and some good results of pre-cladding were already made. Just like in
fabricating glass pre-cladding, uniform diameter of pre-cladding was easily resulted when the
spinning process was carried out at the condition at which the mould containing polymer
liquid/molten of plastics was tilted.
At last, a set of fiber drawing tower (a tower used to fabricate optical fiber from the
prepared preform) was also made. Wondering if this tower was work, some preforms previously
made were put into the furnace located at the upper part of the fibre tower. Furnace was set at a
temperature above the glass transition temperature and a load of many kilograms was applied to
the heated preform. It was clear that a good uniformity of fiber diameter can be made easier at
temperature just above glass temperature if and only if the preform was loaded. Drawing fiber
from polymer (plastics water pipe) at 1900C resulted in an optical fiber with diameter of (0.22 ±
0.03) mm. This result is much better than that fabricated at 2500C resulted in fiber diameter of
(0.26 ± 0.10) mm.
Keywords: Fiber Optics, Fiber Drawing, Polimer Optical Fiber.