ANALISIS PANDU GELOMBANG Y-BRANCH MIRING KIRI DENGAN SISIPAN BAHAN TAK-LINIER PADA CLADDING UNTUK GERBANG LOGIKA X-OR

Abstract

Pandu gelombang merupakan medium yang memiliki kemampuan untuk memandu gelombang, khususnya gelombang elektromagnetik. Kemampuan transmisi gelombang dari medium tersebut sangat tinggi hingga mencapai 1 Gbit/s bahkan kemampuan switching dapat mencapai kecepatan terabyte perdetik jika menggunakan rekombinasi bahan tak-linier dan foton. Kestabilan indeks bias dari bahan tak-linier terhadap intensitas cahaya serta ukuran device pandu gelombang sangat kecil hingga berskala mikro, maka untuk mencapai hasil yang optimal didalam proses fabrikasi perlu diperhitungkan terlebih dahulu ukuran dan struktur pandu gelombang agar penjalaran berkas cahaya lasernya sesuai dengan yang diharapkan. Untuk itu perlu dilakukan simulasi dan analisis pada pandu gelombang Y-Branch miring kiri dengan sebagian cladding bahan tak-linier untuk gerbang logika X-OR. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui karakteristik pandu gelombang Y-Branch miring kiri dengan sisipan bahan tak-linier di cladding untuk gerbang logika optik X-OR. Hasil penelitian ini diharapkan dapat diterapkan pada Optoelectronic Integrated Circuit (OEIC) pada sistem transmisi komunikasi optik. Penelitian yang dilakukan merupakan simulasi numerik dengan menggunakan metode FDBPM yang dilakukan dalam tiga tahap dan dilakukan secara berkesinambungan. Tahap pertama adalah perancangan struktur pandu gelombang Y-Branch miring kiri. Pada tahap ini akan diperoleh struktur pandu gelombang yang mempunyai penjalaran gelombang yang bagus. Prancangan struktur pandu viii gelombang dilakukan dengan cara perubahan terhadap beberapa variabel yaitu panjang larik, lebar pandu, sudut (θ), dan syarat batas untuk penjaran gelombangnya. Tahap kedua dilakukan segera setelah diperoleh struktur pandu gelombang Y-Branch miring kiri. Tahap kedua merupakan penyisipan bahan tak-linier pada cladding sebelah kiri. Penyisipan dilakukan dengan cara merubah nilai konstanta linier pada cladding sebelah kiri. Hasil yang diperoleh pada tahap ini adalah struktur pandu gelombang yang mempunyai karakteristik daya luaran sesuai gerbang logika X-OR. Tahap ketiga adalah optimalisasi data daya luaran yang dihasilkan oleh struktur pandu gelombang pada tahap sebelumnya. Pada tahap ini akan diperoleh grafik hubungan antara daya masukan dan daya luaran yang optimum untuk gerbang logika X-OR. Percobaan akan kembali ke tahap pertama apabila hubungan antara daya masukan dan daya luaran yang dihasilkan pada tahap ketiga tidak optimum untuk diterapkan sebagai gerbang logika X-OR. Berdasarkan hasil simulasi numerik dengan metode FDBPM menunjukkan bahwa desain pandu gelombang Y-Branch miring kiri dengan sisipan bahan tak-linier di cladding sesuai Tabel kebenaran gerbang logika X-OR, yaitu dengan daya masukan sebesar 4,99 W/m nilai daya luarannya 0,29 W/m untuk logika masukan 1-1, sedangkan untuk logika masukan 1-0 dan 0-1 masing-masing daya luarannya adalah 3,21 W/m dan 3,52 W/m dengan daya masukan yang sama. Struktur ini dapat diterapkan untuk gerbang logika X-OR.