260 likes | 593 Views
COURSE III : SUMBER OPTIK SISTEM KOMUNIKASI SERAT OPTIK. Overview Materi. Tinjauan mengenai semikonduktor : pita energi LED LASER Perbandingan LED dan LASER. Beberapa karakteristik yang harus dipenuhi oleh sumber optik.
E N D
Overview Materi • Tinjauan mengenai semikonduktor : pita energi • LED • LASER • Perbandingan LED dan LASER
Beberapa karakteristik yang harus dipenuhi oleh sumber optik • Ukuran dan konfigurasi kompatibel dengan cahaya yang dimasukkan ke dalam serat. • Mempunyai akurasi yang tinggi dalam mengkonversi sinyal listrik untuk mengurangi distorsi dan derau. • Cahaya yang dihasilkan berada pada panjang gelombang di mana serat mempunyai redaman dan dispersi rendah. • Kemudahan dalam memodulasi sinyal. • Cahaya yang dihasilkan harus dapat di-couple ke dalam serat dengan efisien agar menghasilkan daya optik yang cukup. • Menghasilkan cahaya dengan lebar pita frekuensi yang cukup sempit untuk meminimumkan dispersi. • Cukup stabil terhadap pengaruh luar. • Mempunyai keandalan tinggi dan harga yang cukup murah
Pita Energi • Untuk menentukan sifat elektrik bahan, apakah suatu benda termasuk isolator atau konduktor yang baik, ditentukan oleh pita konduksi dan pita valensi. • Selisih antara pita konduksi dan pita valensi adalah Egap (band_gap energy).
Pita Energi (Cont..) Egap = h f = h . c/λ = 6,625 . 10-34 . 3 . 108 / 1,6 . 10-19 λ = 1,24/λ eV h = konstanta plank = 6,625 . 10-34 Joule c = 3 . 108 m/s 1 eV = 1,6 . 10-19 Joule λ dalam μm
LED (Light Emiting Diode) • LED merupakan diode semikonduktor yang memancarkan cahaya karena mekanisme emisi spontan • LED mengubah besaran arus menjadi besaran intensitas cahaya • Cahaya yang dipancarkan LED bersifat tidak koheren yang akan menyebabkan dispersi kromatik sehingga LED hanya cocok untuk transmisi data dengan bit rate yang rendah sampai sedang. • Daya keluaran LED adalah -33 s.d. -10 dBm • LED memiliki lebar spektral (spectral width) 30-50 nm pada panjang gelombang 850 nm dan 50-150 nm pada panjang gelombang 1300 nm
LED (Light Emiting Diode) (Cont..) • Terdapat 2 jenis LED : • Surface Emitting LED • Edge Emitting LED • Karakteristis Surface Emitting LED : • Memerlukan bias maju • Emisicahayamelaluipermukaan • Daerah aktifberbentuklingkarandengan diameter 50 μm • Tipe high radiance, radiasi keluaran dengan sudut pancar 180o • Kemasan pigtail denganseratoptiklangsungpadadaerahaktifsepanjang 30 cm.
LED (Light Emiting Diode) (Cont..) • Karakteristis Edge Emitting LED : • Radiasi keluaran lebih terarah • Spektrum pancaran berbentuk ellips, emisi cahaya ke arahsampingatauujung • Memerlukan bias maju • Lebarspektrumkeluaransudutparalel : 120odansudut yang tegaklurus = 25o – 35o. • Panjanggelombangemisipuncakditentukanolehbahan yang digunakandengandopan yang ditambahkan. DenganmengaturkomposisibahandapatmerubahhargaEg.
Karakteristik Penting LED • Kurvadayaoptikkeluaranterhadaparus • Kecepatanresponatau rise time • Bandwidth BW listrik = 0,35 GHz/tr ns. Biasanyaharga rise time LED = 5 s.d. 250 ns.
LASER (Light Amplification by Stimulated Emmission of Radiation) • Dioda laser merupakan diode semikonduktor yang memancarkan cahaya karena mekanisme pancaran/emisi terstimulasi (stimulated emission) • Cahaya yang dipancarkan bersifat koheren • Diode laser memiliki lebar spektral yang lebih sempit (s.d. 1 nm), sehingga disperi kromatik bisa ditekan. • Diterapkan untuk transmisi data dengan bit rate tinggi • Daya keluaran optik -12 s.d. +3 dBm. • Kinerja (keluaran daya optik, panjang gelombang, umur) sangat dipengatuhi oleh temperature operasi.