OPTICAL MODULATOR. Faishol Nugraha Septiana Pamungkas I Made Santanu Wirayawan

Transkripsi

1 OPTICAL MODULATOR Faishol Nugraha Septiana Pamungkas I Made Santanu Wirayawan

2 MODULASI OPTIK Proses modulasi adalah suatu proses pengubahan sinyal-sinyal informasi ke dalam bentuk tertentu, sehingga dapat ditransmisikan ke tujuan. Modulasi optik atau modulasi cahaya adalah teknik modulasi yang menggunakan berkas cahaya berupa pulsa-pulsa cahaya sebagai sinyal pembawa.

3 KEUNGGULAN Teknik modulasi optik mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan teknik modulasi konvensional : 1. ketahanannya terhadap derau yang sangat tinggi karena sinyal tidak dapat dipengaruhi oleh medan elektromagnetik 2.kecepatan pengiriman sinyal atau bitrate yang mencapai ratusan gigabit per detik juga menjadi keunggulan tersendiri.

4 MODULASI OPTIK Dalam modulasi optik, sinyal dapat dimodulasi amplitudonya yang dikenal dengan modulasi intensitas (Intensity Modulation) berupa Amplitudo Shift Keying (ASK). Selain itu, berkas cahaya dapat juga dimodulasi frekuensinya atau lebih tepat modulasi panjang gelombang (Wavelength Modulation) dan yang ketiga adalah dimodulasi fasanya (Phase Modulation).

5 MODULATOR OPTIK Berdasarkan tempat terjadinya modulasi cahaya, terdapat dua macam modulator optik yaitu modulator internal (internal modulator) dan modulator eksternal (eksternal modulator). Modulator internal memodulasi cahaya di dalam perangkat sumber cahayanya, sedangkan modulator eksternal memodulasi cahaya di luar perangkat sumber cahayanya.

6 DIRECT MODULATION EXTERNAL OPTICAL MODULATION

7 JENIS MODULATOR OPTIK Berdasarkan interaksi antara sinyal masukan dengan media interaksi optik, maka terdapat tiga jenis modulator eksternal yaitu modulator elektro-optik, modulator magneto-optik, dan modulator akusto-optik.

8 OPTIC MODULATOR TYPES Electro-optic modulator Acousto-optic modulator Magneto-optic modulator

9 ELECTRO-OPTIC MODULATOR (EOM) MACH ZEHNDER Salah satu jenis modulator eksternal yang memanfaatkan interaksi sinyal masukan elektrik dengan media interaksi adalah modulator elektro-optik Mach Zehnder. Interaksi elektro-optik itu sendiri merupakan perubahan indeks bias media interaksi optik akibat pengaruh medan elektrik yang diberikan kepada media interaksi tersebut. Sehingga karakteristik pandu gelombang optik atau karakteristik media interaksi menjadi berubah. Dengan berubahnya karakteristik tersebut maka mode perambatan berkas cahaya akan berubah.

10 MACH ZEHNDER Pada teknik modulasi optik menggunakan modulator Mach Zehnder, medan elektrik dari elektroda pemodulasi digunakan untuk mempengaruhi karakteristik pandu gelombang. Perubahan karakteristik ini selanjutnya akan mengubah mode perambatan berkas optik sehingga karakteristik berkas optik ikut berubah. Karena secara tidak langsung karakteristik berkas optik berubah sebagai akibat dari medan elektrik maka proses ini disebut efek elektro-optik. Bahan yang mempunyai sifat demikian disebut bahan elektro-optik.

11 PRINSIP MODULATOR MACH ZEHNDER Modulator Mach Zehnder suatu perangkat optik yang bekerja berdasarkan prinsip perpaduan atau interferensi dua berkas cahaya koheren yang diperoleh dari satu berkas asal dimana berkas tersebut dibagi dan disatukan kembali untuk dipadukan pada tempat yang berbeda. Modulator ini bekerja mempengaruhi berkas cahaya yang melintas dengan menggunakan medan elektrik dari elektroda pemodulasi. Sehingga akan mengubah mode perambatan berkas cahaya akibatnya karakteristik berkas cahaya ikut berubah.

12 PRINSIP MODULATOR MACH ZEHNDER Secara umum Modulator Mach-Zehnder terdapat dua bagian sistem modulasi yaitu modulasi fasa untuk menjelaskan efek elektro optik dan modulasi amplitudo untuk menjelaskan proses interferometer. Gambar berikut ini merupakan suatu Modulator Mach-Zehnder yang di dalamnya terjadi proses modulasi fasa dan modulasi amplitudo.

13 PRINSIP MODULATOR MACH ZEHNDER Pada gambar masukan awal yang berupa sinyal cahaya dibagi menjadi dua jalur melalui persimpangan Y yang pertama sehingga menjadi dua sinyal cahaya yang sama besar dan sefasa. Pembagian sinyal ini mempunyai maksud agar salah satu dari pecahan sinyal cahaya tersebut nantinya akan mengalami proses modulasi pada bagian yang terdapat elektroda, dan untuk sinyal cahaya pada jalur lainnya tetap atau tidak termodulasi.

14 PRINSIP MODULATOR MACH ZEHNDER Jika persimpangan Y yang pertama tersebut membagi sinyal masukan sebesar E i menjadi dua sinyal masing-masing sebesar E i / 2 maka sinyal yang tergabung kembali pada persimpangan Y yang kedua adalah [6] E i V (t ) V (t ) V(t) E o 1 exp j E i cos exp j 2 V 2 V 2 V Jika pada persamaan diatas diturunkan, sehingga sinyal keluaran menjadi bentuk intensitas maka didapatkan [6] E o E i 2 2 V (t) cos 2 2 V

15 Thank You!