efek elektrooptik

EFEK ELEKTRO OPTIC

OLEH : PATMASARI ( J1D105051)

Penggunaan cahaya sebagai pembawa informasi sebenarnya sudah banyak digunakan sejak zaman dahulu, baru sekitar tahun 1930-an para ilmuwan Jerman mengawali eksperimen untuk mentransmisikan cahaya melalui bahan yang bernama serat optik. Kemudian pada tahun 1958 mengusulkan prototipe serat optik yang sampai sekarang dipakai yaitu yang terdiri atas gelas inti yang dibungkus oleh gelas lainnya. Sekitar awal tahun 1960-an perubahan fantastis terjadi di Asia yaitu ketika para ilmuwan Jepang berhasil membuat jenis serat optik yang mampu mentransmisikan gambar. Sekitar 1959 laser ditemukan. Laser beroperasi pada daerah frekuensi tampak sekitar 1014 Hertz-15 Hertz atau ratusan ribu kali frekuensi gelombang mikro.

1988 Kabel Pertama Transatlantic Fiber-Optic Kabel Translantic yang pertama menggunakan fiber glass yang sangat transparan sehingga repeater hanya dibutuhkanb ketika sudah mencapai 40mil. 1991 Optical Amplifiers Emmanuel Desurvire di Bell Laboratories serta David Payne dan P. J. Mears dari University of Southampton mendemontrasikan optical amplifiers yang terintegrasi dengan kabel fiber optic tersebut. Keuntungannya adalah dapat membawa informasi 100 kali lebih cepat dari pada kabel electronic amplifier. 1996 optic fiber cable yang menggunakan optical amplifiers ditaruh di samudera pasifik TPC-5, sebuah optic fiber merupakan fiber optic pertama yang menggunakan optical amplifiers. Kabel ini melewati samudera pasifik mulai dari San Luis Obispo, California, ke Guam, Hawaii, dan Miyazaki, Japan, dan kembali ke Oregon coast dan mampu untuk menangani 320,000 panggilan telepon. 1997 Fiber Optic menghubungkan seluruh dunia Fiber Optic Link Around the Globe (FLAG) menjadi jaringan abel terpanjang di seluruh dunia yang menyediakan infrastruktur untuk generasi internet terbaru.

Pada generasi ini dikembangkan suatu penguat optik yang menggantikan fungsi repeater pada generasi-generasi sebelumnya. Sebuah penguat optik terdiri dari sebuah diode laser InGaAsP (panjang gelombang 1,48 mm) dan sejumlah serat optik dengan doping erbium (Er) di terasnya. Pada saat serat ini disinari diode lasernya, atom-atom erbium di dalamnya akan tereksitasi dan membuat inversi populasi*, sehingga bila ada sinyal lemah masuk penguat dan lewat di dalam serat, atom-atom itu akan serentak mengadakan deeksitasi yang disebut emisi terangsang (stimulated emission)

Sebuah kabel serat optik dibuat sekecil-kecilnya (mikroskopis) agar tak mudah patah/retak, tentunya dengan perlindungan khusus sehingga besaran wujud kabel akhirnya tetap mudah dipasang. Satu kabel serat optik disebut sebagai core. Untuk satu sambungan/link komunikasi serat optik dibutuhkan dua core, satu sebagai transmitter dan satu lagi sebagai receiver. Variasi kabel yang dijual sangat beragam sesuai kebutuhan, ada kabel 4 core, 6 core, 8 core, 12 core, 16 core, 24 core, 36 core hingga 48 core. Satu core serat optik yang terlihat oleh mata kita adalah masih berupa lapisan pelindungnya (coated), sedangkan kacanya sendiri yang menjadi inti transmisi data berukuran mikroskopis, tak terlihat oleh mata.

Refferensi :

http://wapedia.mobi/id/Serat_optik

http://yulian.firdaus.or.id/2006/11/21/fiber-optic/

efek ker dan modulasi kerr

EFEK KERR DAN MODULASI KERR

OLEH : PATMASARI ( J1D105051 )

Cara kerja sistem soliton ini adalah efek Kerr, yaitu sinar-sinar yang panjang gelombangnya sama akan merambat dengan laju yang berbeda di dalam suatu bahan jika intensitasnya melebihi suatu harga batas. Efek ini kemudian digunakan untuk menetralisir efek dispersi, sehingga soliton tidak akan melebar pada waktu sampai di receiver. Hal ini sangat menguntungkan karena tingkat kesalahan yang ditimbulkannya amat kecil bahkan dapat diabaikan. Tampak bahwa penggabungan ciri beberapa generasi teknologi serat optik akan mampu menghasilkan suatu sistem komunikasi yang mendekati ideal, yaitu yang memiliki kapasitas transmisi yang sebesar-besarnya dengan tingkat kesalahan yang sekecil-kecilnya yang jelas, dunia komunikasi abad 21 mendatang tidak dapat dihindari lagi akan dirajai oleh teknologi serat optik.

Pada tahun 1988 Linn F. Mollenauer memelopori sistem komunikasi soliton. Soliton adalah pulsa gelombang yang terdiri dari banyak komponen panjang gelombang. Komponen-komponennya memiliki panjang gelombang yang berbeda hanya sedikit, dan juga bervariasi dalam intensitasnya. Panjang soliton hanya 10-12 detik dan dapat dibagi menjadi beberapa komponen yang saling berdekatan, sehingga sinyal-sinyal yang berupa soliton merupakan informasi yang terdiri dari beberapa saluran sekaligus (wavelength division multiplexing). Eksperimen menunjukkan bahwa soliton minimal dapat membawa 5 saluran yang masing-masing membawa informasi dengan laju 5 Gb/s. Cacah saluran dapat dibuat menjadi dua kali lipat lebih banyak jika dibunakan multiplexing polarisasi, karena setiap saluran memiliki dua polarisasi yang berbeda. Kapasitas transmisi yang telah diuji mencapai 35 ribu Gb.km/s.

Soliton adalah sebuah gelombang nonlinear yang memiliki sifat-sifat berikut:

1. terlokalisasi dan merambat tanpa perubahan bentuk dan kecepatan,

2. stabil melawan tumbukan dan mempertahankan identitasnya.

Sifat pertama merupakan kondisi gelombang soliter yang dikenal dalam hidrodinamika sejak abad ke-19. Sifat yang kedua berarti gelombang tersebut memiliki kelakuan sebagai partikel. Dalam fisika modern, akhiran “-on” biasanya digunakan untuk menunjukkan kelas partikel, misalnya fonon dan foton. Penemuan soliton pertamakali di lakukan pengamatan pertama yang terdokumentasi dengan baik dilakukan pada 1844 oleh ilmuwan Skotlandia, John Scott-Russel. Ia mengamati gerak sebuah perahu dari kudanya. Ketika perahu tiba-tiba berhenti, timbullah gelombang air dengan sebuah puncak yang bergerak menjauh dari perahu tersebut. Ia lalu mengamati gerak gelombang air tersebut dan terus mengikutinya hingga sekitar 2 mil. Gelombang air tersebut nyaris tidak berubah bentuk juga kecepatannya hingga akhirnya menghilang dari pandangan karena masuk ke dalam terowongan air. ”Efek ini diketahui bertanggung jawab atas kehadiran bistabilitas optik dan soliton optik yang secara luas dipelajari aplikasinya dalam divais dan transmisi sinyal. Penerapan efek IDRI pada struktur optik periodik seperti kisi Bragg memungkinkan diwujudkannya berbagai fungsi terkendali optik yang bekerja pada divais optik terpadu. Metode semi analitik yang lazim digunakan untuk mempelajari kisi Bragg taklinier adalah perumusan gangguan yang dikenal sebagai teori modus tergandeng (CMT). Beberapa model telah diusulkan dalam kerangka ini guna penyelidikan yang intensif terhadap gejala optik taklinier di dalam kisi yang diakibatkan oleh IDRI. Tetapi, kebanyakan dari model tersebut hanya terbatas untuk kisi yang dangkal atau perumusan yang formal dan skema parametrisasi yang kaku. Sebagai akibatnya, model-model terkait tersebut hanya memiliki tiga jenis dasar soliton yaitu soliton in-gap bright, out-gap dark dan out-gap antidark.

Geiger Muller Counter

Pada tahun 1896 seorang ahli bernama Becquerel telah menemukan senyawa uranium yang memancarkan sinar tak tampak yang dapat menembus suatu bahan. Sinar tersebut dinamakan sinar radioaktif karena dapat memancarkan partikel alpha, betha, maupun gamma. Dengan pemancaran tersebut akan timbul sinar radioaktif yang lain, dan akan terjadi isotopnya.

Isotop dapat digolongkan dalam dua bagian yaitu:

a. Asal alam (nature elemen)

b. Buatan manusia (man mode elemen)

Proses peluruhan zat radioaktif sebenarnya adalah proses alami dari suatu zat radioaktif atau radioisotop dalam rangka keseimbangan menuju kepada energi dasarnya (ground state energy). Proses peluruhan zat radioaktif yang terjadi berkaitan erat dengan jenis radiasi nuklir dari suatu radioisotop. Untuk itu, perlu diketahui beberapa jenis radiasi yang mengikuti terjadinya proses peluruhan tersebut. Jenis radiasi yeng dimaksud sebenarnya ada 8 macam, namun yang akan dijelaskan hanya yang dalam proses peluruhannya menghasilkan elektron atau yang dapat menyebabkan ionisasi langsung saja, yaitu radiasi yang dipancarkan oleh radioisotop yang digunakan dalam baterai nuklir. Jenis radiasi tersebut adalah Radiasi Alpha (a)

Radiasi ini pada umumnya terjadi pada elemen berat, yaitu atom yang nomor massanya besar (mohon dilihat sistem periodik/tabel berkala) yang tenaga ikatnya rendah, yaitu tenaga ikat antara elektron dan inti atomya rendah. Radiasi Alpha pada umumnya diikuti juga oleh peluruhan radiasi Gamma. Atom yang mengalami peluruhan radiasi Alpha, nomor massanya akan berkurang 4 dan nomor atomnya berkurang 2, sehingga radiasi Alpha disamakan dengan pembentukan inti Helium yang bermuatan listrik 2 dan bermassa 4. Contoh peluruhan radiasi Alpha adalah peluruhan Plutonium menjadi Uranium yang reaksinya sebagai berikut:

₉₄Pu²³⁹––>₂He⁴ + ₉₂U²³⁵ (₂He⁴ = radiasi Alpha)

(http://www.elektroindonesia.com/elektro/ener30.html)

Tidak semua inti meluruh pada saat yang sama, dan tidak ada yang menentukan, inti mana yang yang akan meluruh terlebih dahulu pada saat tertentu. Setiap inti dapat memiliki peluruhan yang sama, ada yang cepat dan ada yang lambat. Jumlah inti yang meluruh tiap satuan waktu tergantung pada jumlah inti radioaktif yang ada. Laju pengurangan inti atom tersebut yang belum meluruh dalam setiap waktu diberikan oleh persamaan:

Suatu unsur radioaktif akan memancarkan partikel radiasi kesegala arah secara acak. Jadi partikel radiasi yang memancar dari inti belum tentu masuk dalam detector dan belum tentu dapat tercatat dalam pencacah. Kalau diadakan pengamatan beberapa kali, jumlah cacahan untuk selang waktu tertentu, maka akan dihasilkan jumlah cacahan yang berbeda. Hal ini akan teramati dalam jumlah rata-rata cacahan :

Bila diambil harga m yang besar (tak hingga) maka N (jumlah rata-rata cacahan) mendekati harga N yang sebenarnya. Karena tidak mungkin mengambil harga m tak berhingga, maka m diambil harga yang memadai.

Pada tahun 1928, Geiger Muller, seorang peneliti dari Jerman Barat, membuat pencacah untuk mendeteksi radiasi , dan yang terbuat dari sebuah tabung yang tertutup pada kedua ujungnya. Bagian dindingnya dilapisi logam tipis yang berfumgsi sebagai anoda. Mula-mula tabung dibuat hampa udara, lalu dumasukkan gas dengan tekanan rendah. Tegangan antara anoda dan katoda diatur sesuai dengan jenis gas dan aktivitas unsur yang diukur.

Saat dipergunakan untuk pengukuran, tabung didekatkan pada unsur yang memancarkan partikel radioaktif sehingga partikel-partikel itu akan menembus jendela tipis pada salah satu ujung tabung dan masuk ke dalamnya. Partikel radioaktif ini lalu menmbuk atom-atom gas sehingga atom-atom gas akan mengeluarkan elektron-elektron. Elektron yang terlepas saat tumbukan ditarik ke anoda. Peristiwa ini berlangsung dalam waktu singkat.

Karena melepaskan elektron, atom-atom gas berubah menjadi ion-ion positif. Ion-ion ini kemudian tertarik kearah katoda. Perpindahan ini akan menimbulkan pulsa listrik dalam rangkaian pencacah Geiger Muller. Bila ada radiasi yang masuk kedalam tabung tersebut, maka terjadilah ionisasi atom-atom atau molekul-molekul gas dalam tabung itu. Ion positif akan bergerak ke katoda sengkan ion negatif akan bergerak ke anoda. Bila ion-ion itu sampai pada masing-masing elektroda maka akan terjadi pulsa tegangan atau pulsa arus sebesar

Bila jumlah partikel yang radiasi masuk kedalam tabung Geiger -Muller tiap satuan waktu adalah tertentu maka cacahan yang tercatat oleh pencacah akan tertentu pula. Jumlah cacahan tiap satuan waktu yang tercatat tergantung dari pada tegangan elektroda. Hubungan antara jumlah cacahan tiap satuan waktu dan tegangan elektroda merupakan kurva karakteristik tabung Geiger-Muller yang pada umumnya seperti gambar

Pulsa listrik kemudian diperkuat melalui amplifier sehingga dapat didengar melalui loudspeaker sebagai bunyi yang berdetak. Alternatif lain, pulsa listrik ini setelah melalui amplifier dapat pula dicatat pada alat penghitung listrik, sehingga jumlah partikel yang masuk ke tabung tiap detiknya dapat dihitung. Jika aktivitas unsur radioaktif cukup tingggi, maka jumlah partikel yang dipancarkannya akan besar sehingga bilangan perdetik yang ditunjukkan pencacah geiger Muller pun akan besar,atau detakan yang terdengar lewat loudspeaker akan semakin banyak. Urutan daya tembus sinar radioaktif dari yang terkecil ke yang terbesar adalah , dan .

Sinar alfa tidak lain adalah inti atom helium bermuatan +2e dan bermassa 4 sma, jejak partikel ini dalam bahan radioaktif berupa garis lurus. Radiasi sinar ini mempunyai daya ionisasi paling kuat dan dapat dibelokkan oleh medan magnet dan medan listrik.Berdasarkan percobaan dalam medan magnetik dan medan listrik dapat ditentukan kecepatan dan muatan sinar alfa. Kecepatannya bernilai antara 0,054c sampai 0,07c. Jadi, sinar alfa bergerak lebih lambat daripada sinar beta karena massanya lebih besar.

Sinar beta tidak lain ialah elektron yang bergeraak dengan kecepatan tinggi. Kecepatan partikel beta bernilai antara 0,32c dan 0,9c. Jejak partikel beta dalam bahan berbelok-belok. Hal ini disebabkan oleh hambura yang dialami oleh elektron di dalam atom. Sinar beta mempunyao jangkauan beberapa cm di udara. Sinar gamma tidal dibelokkan oleh medan magnetik dan medan listrik.

Sinar gamma tidak bermuatan dan hampir tidak bermassa. Kecepatan sinar gamma sama dengan kecepatan cahaya dalam ruang hampa

(http://www.geocities.com/reiinaldo/RADIOAKTIVITAS.PDF)

Gambar(1) Rangkaian alat pada percobaan mendeteksi pancaran radiasi

Alat ini bekerja saat radiasi memasuki tabung pada geger lewat jendela, ion yang dihasilkan akibat radiasi hingga menyebabkan gas dalam tabung mengalami gangguan. Tabung bekerja sedemikian rupa sehingga ion yang dihasilkan sewaktu radiasi melintasi tabung radiasi akan mencetuskan pulsa aliran listrik.

Penggunaaan alat diawali dengan mengkalibrasi yaitu dengan memutar tutup end eindow counter lalu menekan clock stop dan reset hingga menunjukkan angka nol. Setelah di kalibrasi maka dapat langsung melakukan pengukuran yaitu dengan meletakkan ujung end window counter pada bahan radioaktif yang telah terbuka, kemudian mulai menekan tombol start cointer dan stop cloc pada waktu bersamaan, hingga pada beberapa waktu akan didapatkan data dari banyaknya bunyi yang dihasilkan.

(Tim Fisika :2006)

Refferensi :

1. Tim Fisika. 2006. Eksperimen Fisika1. PS Fisika : Banjarbaru

2. http://www.elektroindonesia.com/elektro/ener30.html

3. http://www.geocities.com/reiinaldo/RADIOAKTIVITAS.PDF

pandu gelombang optik

Pandu gelombang optik tergandeng telah digunakan secara luas pada sistem komunikasi serat optik sebagaipiranti pencabang optik seperti penggandeng arah, demultiplexer, tapis, saklar dan pembagi daya optik.
Pandu gelombang tergandeng paralel dengan bentuk yang asimetris dan bentuk tirus/menyempit diketahui mempunyai sifat gandengan yang menarik dan dapat digunakan sebagai piranti pencabang apabila kondisi kerja tertentu dipenuhi. Sifat-sifat gandengan pada pandu gelombang tergandeng dianalisa secara teoritis dengan menggunakan metoda interferensi dua moda dari gelombang yang terpandu. Pemindahan daya secara total pada penggandeng arah tidak dapat terjadi kecuali kecepatan phasa atau tetapan propagasi dari kedua pandu gelombang tersebut sesuai/cocok. Simulasi sifat-sifat gandengan dilakukan dengan Metoda Propagasi Berkas Cahaya. Hasil analisa menyatakan bahwa jamak gandengan dari penggandeng arah
simetris akan berkurang dengan bertambahnya panjang gelombang, dan akan berkurang dengan
bertambahnya perbedaan indeks bias antara inti dan selubung. Selain itu efisiensi pemindahan days pada pandu gelombang paralel a-simetris akan menurun apabila derajat ketidaksimetrian bertambah. Sifat-sifat ini selanjutnya dapat diterapkan pada sistem pandu gelombang jamak paralel.
Selanjutnya berdasarkan teknik interferensi dua moda kita dapat menganalisa karakteristik pemindahan daya dari penggandeng 3-pandu gelombang dan 5-pandu gelombang. Dalam disertasi ini diusulkan struktur baru pembagi daya 1x5 dengan struktur pandu gelombang paralel a-simetris yang mempunyai pembagian daya yang merata dan dapat dioperasikan pada daerah panjang gelombang 1.3 - 1.55 arm.
Analisa sifat-sifat gandengan jugs telah dilakukan untuk struktur pandu gelombang tergandeng berbentuk tirus/menyempit. Telah dianalisa sifat gandengan dari pandu gelombang tergandeng berbentuk tirus yang simetris dan a-simetris dengan menggunakan BPM. Telah didapat hasil yang baru, yaitu bahwa penggandeng arah dengan bentuk tirus yang simetris dapat digunakan sebagai penggandeng 3-dB dengan pita panjang gelombang yang luas. Struktur ini sangat efisien sebagai pembagi daya karena ukurannya yang kecil yang disebabkan oleh jarak gandengan yang pendek dan dipertnhankannya pembagian daya yang tetap merata sepanjang arah penjalarannya. Berdasarkan hasil tersebut telah diusulkan bentuk baru pencabang-Y yang mempunyai sifat pembagian daya yang merata yang ditunjukkan oleh basil simulasi BPM. Kedua piranti tersebut telah dibuat dengan teknik Sputtering-RF pada bahan dasar SiO2. Piranti-piranti ini dapat dikembangkaa sebagai pembagi daya IxN, yang dapat digunakan pada sistem komunikasi serat optik WDM dan sistem pemroses sinyal.

Index ellipsoid

Index ellipsoid

From Wikipedia, the free encyclopedia

• Ten thdex ellipsoid is a diagram of an ellipsoid that depicts the orientation and relative magnitude of refractive indices in a crystal.

The equation for the ellipsoid is constructed using the electric displacement vector, D, and the dielectric constants. Defining the field energy, W, as:

and the reduced displacement as:

then the index ellipsoid is defined by the equation,

.

The semiaxes of this ellipsoid are dielectric constants of the crystal.

This ellipsoid can be used to determine the polarization of an incoming wave, with wave vector, s, by taking the intersection of the plane with the index ellipsoid. The axes of the resulting ellipse are the resulting polarization directions.

Uniaxial indicatrix

An important special case of the index ellipsoid occurs when the ellipsoid is an ellipsoid of revolution, e.g. constructed by rotating an ellipse around either the minor or major axis. In this case, there is only one optical axis; the axis of rotation. In such a case, the material is uniaxial and has only one principal symmetry axis.