APLIKASI DIRECTIONAL COUPLER DAN DOUBLE COUPLER SEBAGAI SENSOR PERGESERAN BERDIMENSI MIKRO

Transkripsi

1 APLIKASI DIRECTIONAL COUPLER DAN DOUBLE COUPLER SEBAGAI SENSOR PERGESERAN BERDIMENSI MIKRO Oleh ANWARIL MUBASIROH Dosen Pembimbing Drs. Gatut Yudoyono, M.T JURUSAN FISIKA FAKULTAS ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA

2 Latar Belakang Fiber optik merupakan media transmisi cahaya yang banyak dimanfaatkan dalam hal teknologi komunikasi maupun teknologi sensor. Serat optik banyak dimanfaatkan sebagai sensor karena memiliki banyak keunggulan. Salah satu divais yang dapat di buat dari fiber optik adalah directional coupler

3 Penelitian sebelumnya tentang directional coupler sebagai sensor pergeseran Parameter M.C. Baruch dkk., 2003 Vijay K. Kulkarni dkk 2006 Samian, 2008 Fiber optik Singlemode Multimode Multimode Sumber LED 1300 nm IR 783 nm Laser He Ne 632,8 nm Panjang coupling 10 μm 0,5 mm 30, 36,40 mm Daerah Kerja 1,5 mm 1 mm 1; 1,3; 1;1 mm Sensitivitas 2 μm 6,28 μw/mm 55,4; 19,3; 25,5 μw/mm

4 Rumusan Masalah Bagaimana perancangan directional single dan double coupler sebagai sensor pergeseran mikro Bagaimana parameter-parameter sensor pergeseran yang di dapat dari directional single dan double coupler sebagai sensor pergeseran yang telah di rancang

5 Batasan Masalah Fiber optik plastik step index multimode tipe FD produksi Autonic Korea yang telah dikarakterisasi Panjang daerah coupling 34 mm Sumber yang digunakan LED 660 nm dan detektor dari alat BF5R-D1-N produksi Autonic Korea Bahan reflektor adalah cermin datar 2 x 2 cm

6 Tujuan Penelitian Merancang directional single dan double coupler sebagai sensor pergeseran mikro Menganalisis parameter-parameter sensor pergeseran yang di dapat dari directional single dan double coupler sebagai sensor pergeseran yang telah di rancang

7 Directional Coupler Directional Coupler j merupakan piranti optik yang tersusun atas dua pandu gelombang Dapat di buat dari fiber optik singlemode ataupun multimode dengan metode fused. Gambar 2.5. Bentuk sederhana directional coupler 2 x 2 (Mohammad Azadeh, 2009)

8 Directional Coupler sebagai Sensor Pergeseran Termodulasi intensitas Pergeseran suatu objek menyebabkan perubahan intensitas cahaya pada penerima (objek) yang berfungsi sebagai pergeseran antara permukaan port sensing dengan permukaan reflektor. (Vijay K. Kulkarni dkk., 2006).

9 Alat dan Bahan B1 B2 A2 A1 Directional coupler & double coupler BF5R-D1-N Power supply Komponen Pergeseran Pengunci fiber Lubang sebagai detektor Lubang sebagai sumber Display B1 B2 Coupling 1 Cermin datar Magnetic holder Coupling 2 Gambar 3.1 Directional coupler dan double coupler Pemutar Skala penunjuk nilai A1 A2 Gambar 3.3. BF5R-D1-N Gambar 3.2. Komponen pergeseran

10 Directional coupler Set-up Alat Port B1 (input) Coupler 1 Port B2 Mikrometer BF5R-D1-N Port A1 (output) Port A2 Power Supply Gambar 3.4. Set-up eksperimen directional coupler sebagai sensor pergeseran

11 Hasil Eksperimen Directional Single dan Double Coupler Rentang Pergeseran (μm) Daya Optik max. (au) Daya Optik min (au) Directional Coupler Double Coupler ,2 242,5 170,5 108,8 Gambar 4.3.Grafik hasil eksperimen directional coupler dan double coupler sebagai sensor pergeseran

12 Daerah Kerja Directional Coupler sebagai Sensor Daerah kerja (μm) Daya Optik max. (au) Daya Optik min (au) 387,2 192,7 Gambar 4.4 Grafik daerah linier directional single coupler

13 Daerah Kerja Double Coupler sebagai Sensor Daerah kerja (μm) Daya Optik max. (au) 152,2 Daya Optik min (au) 109,9 Gambar 4.5 Grafik daerah linier double coupler

14 Parameter Sensor Directional coupler Double coupler Panjang coupling (cm) 3,4 3,4 Pergeseran Alat (μm) Jangkauan (μm) Daerah Kerja (μm) Sensitivitas (au/μm) 0,0661 0,0182 Linieritas 0,9901 0,9863

15 Hasil Pengujian Sensor Pergeseran No. z (μm) P (au) , , , , , , , , , ,4 Gambar 4.6 Hasil uji sensor pada directional coupler P= -0,0661z + 398,23 R² = 0,9901

16 Kesimpulan Directional coupler dan double coupler dari bahan serat optik multimode ini dapat dimanfaatkan sebagai sensor pergeseran dengan performansi yang sudah cukup baik. Parameter-parameter sensor pergeseran untuk masing-masing directional coupler dan double coupler adalah besar jangkauan 4160 μm dan 4700 μm, daerah kerja 3180 μm dan 2420 μm, serta sensitivitas 0,0661 au/μm dan 0,0182 au/μm.