KARAKTERISTIK PANDU GELOMBANG Y-BRANCH DENGAN CLADDING BAHAN TAK-LINIER UNTUK GERBANG LOGIKA X-OR

Abstract

Pesatnya perkembangan sistem komunikasi optik akan berpengaruh pada kebutuhan suatu model device pandu gelombang optik khususnya dengan menggunakan bahan tak-linier yang dapat diaplikasikan untuk switching fotonik yang ultra cepat yang memungkinkan untuk dihasilkan suatu gerbang logika tertentu seperti X-OR (hal tersebut sebagai perkembangan dari penelitian sebelumnya). Karena device fotonik ukurannya sangat kecil (berorde 2 – 50 μm), sedangkan perilaku cahaya sangat dipengaruhi oleh struktur dan pola pandu gelombangnya, maka untuk mencapai hasil yang optimal di dalam proses fabrikasi perlu diperhitungkan terlebih dahulu ukuran parameter dan model struktur pandu gelombangnya agar penjalaran berkas cahaya lasernya sesuai yang diharapkan. Dengan kata lain perlu dilakukan simulasi penjalaran gelombang terhadap struktur dan model pandu gelombang yang akan difabrikasi dimana analisis penjalaran gelombangnya menggunakan metode FDBPM (Finite Difference Beam Propagation Method). Metode FDBPM dalam penelitian ini dapat digunakan untuk mempelajari karakteristik pandu gelombang Y-branch dengan cladding bahan tak-linier yang berfungsi sebagai gerbang logika X-OR. Metode FDBPM sukses digunakan untuk menganalisa berbagai struktur pandu gelombang dan telah dibuktikan ketelitiannya dengan hasil eksperimen oleh beberapa peneliti yaitu Chung, Dagli, Huang, Pramono dan Endarko. FDBPM lebih handal, lebih cepat runtime-nya dan lebih akurat bila dibandingkan dengan metode sebelumnya yaitu FFT (Fast Fourier Trasform) dan Finite Elemen. Dari hasil simulasi numerik menggunakan FDBPM dan variasi parameter baik sudut kemiringan maupun panjang pandu gelombang pada struktur pandu gelombang Y-branch dengan cladding bahan tak-linier, diperoleh daya luaran yang optimal, yaitu daya luaran 0,81 W/m untuk logika masukan 1, 1; daya luaran 2,51 W/m untuk logika masukan 0, 1; dan daya luaran 2,46 W/m untuk logika masukan 1, 0 dengan daya masukan 3,10 W/m. Data yang dihasilkan dalam penelitian ini sesuai dengan tabel kebenaran gerbang logika X-OR. Berdasarkan hasil on/off dari struktur pandu gelombang untuk gerbang logika X-OR menunjukkan besarnya daya luaran dimana “1” menunjukkan besarnya daya luaran lebih dari 2,00 W/m dan “0” menunjukkan daya luaran sebesar 0,81 W/m. Dari hasil tersebut kita dapat melihat bahwa port luaran yang menunjukkan karakteristik logika gerbang X-OR adalah pada port3.