Analisis Directional Coupler dengan Inti Polimer Optical Fiber dan Cladding Polymethyl Metacrylate: Simulasi dan Eksperimen

Shiva Maulana Khoiru Insan, Ian Yulianti, Ngurah Made Dharma Putra

Abstract


Analisa Directional Coupler dengan inti Polimer Optical Fiber Dan Cladding Polymethyl Metacrylate melalui simulasi dan eksperimen. Proses simulasi melalui penentuan parameter fisis seperti indeks bias core dan cladding,  cahaya (merah 550 nm), geometri (cladding panel persegi berdimensi 0.2×2×4 cm, dan core 2 silinder identik berdiameter 0.1 cm sejajar membujur di tengah cladding), material (core menggunakan POF  dan Cladding PMMA), diakhiri analisa hasil. Eksperimen melalui Proses fabrikasi dari persiapan bahan, pengupasan POF, dan pemotongan PMMA menjadi dimensi 0.2×2×(2/3/4) cm (variasi panjang), digali lubang mambujur berdimensi 0.2×0.1 cm  di tengah untuk meletakan inti POF. Karakterisasi menggunakan led (merah 550 nm) sebagai light transmitter, photo transistor sebagai transducer, dan multimeter untuk pengukuran. Proses simulasi menghasilkan citra propagsi cahaya merah dalam directional coupler, dan eksperimen mendapatkan nilai coupling factor dari directional coupler. Melalui penelitian ini diketahui citra pola perambatan , titik-titik cahaya mencapai peak dan low serta potensi interferensi dalam directional coupler berdimensi besar. Juga potensi coupler untuk dirangkai dan difabrikasi menjadi perangkat fotonik sederhana dengan empat kabel yang dapat divariasikan. Kesimpulan penelitian menekankan perlunya penelitian lebih lanjut untuk mendapatkan coupling factor yang sesuai kebutuhan, meningkatkan kemudahan penggunaan dan kualitas coupler dalam aplikasi praktis seperti sistem komunikasi optik dan sensor optik.


References


Wahidah MJ, Asnawi. Studi Awal Fabrikasi Pandu Gelombang Symetric dengan Tin Oxida sebagai Directional Coupler. Inovasi Fisika Indonesia. 2018;7(1):19-23

Prajzler V, Neruda M, Špirková J. Planar large core polymer optical 1x2 and 1x4 splitters connectable to plastic optical fiber. Radioengineering. 2013;22(3):751-7.

Vaeruza I, Kurniansyah KE, Darma F, Yulianti I. Fabrikasi sensor serat optik plastik untuk deteksi ion logam merkuri dalam air. Komunikasi Fisika Indonesia. 2019;16(2):123-9

Gu XJ, Liu Y. The efficient light coupling in a twin-core fiber waveguide. IEEE Photonics Technol Lett. 2005;17(10):2125-7.

Mizuno K, Hasegawa M, Koike Y. Bidirectional optical coupler for plastic optical fibers. Appl Opt. 2005;44(15):2933-7. Available from: Optica Publishing Group.

Darmawan S, Lee CW, Lee SY, Chin MK. A rigorous comparative analysis of directional couplers and multimode interferometers based on ridge waveguides. IEEE J Sel Top Quantum Electron. 2005;11(1):128-35.

Mohammed M, Waheeb HA, Abass HF, Ahmad A. Numerical evaluation of the coupling between several directional coupler designs. F1000Research. 2026;15(303):1-18. Available from: F1000Research.

Chen Q, et al. Investigation of coupling efficiency in polymer optical fiber couplers. Opt Commun. 2015;18(4):345-60.

Jin JM. The Finite Element Method in Electromagnetics. 3rd ed. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons; 2014.

Okamoto K. Fundamentals of Optical Waveguides. 2nd ed. Burlington, MA: Academic Press; 2006.

Yariv A, Yeh P. Photonics: Optical Electronics in Modern Communications. 6th ed. New York, NY: Oxford University Press; 2007.

Nugroho FBSA, Purwono DSG, Widodo SHW. Fabrikasi dan karakterisasi directional coupler konfigurasi 3x3 planar berbahan serat optik plastik. Jurnal Fisika dan Aplikasinya. 2016;12(1):45-50. Available from: Neliti Portal

Boylestad RL, Nashelsky L. Electronic Devices and Circuit Theory. 11th ed. Boston, MA: Pearson; 2013

Okamoto K. Fundamentals of Optical Waveguides. 3rd ed. San Diego, CA: Academic Press; 2022

Mendez A, Morse TF, editors. Specialty Optical Fibers Handbook. 2nd ed. San Diego, CA: Academic Press; 2022.




DOI: https://doi.org/10.24198/jiif.v10i2.71469

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Journal Indexed By:
Visit Statistics: