Abstrak 
Kristal Fotonik Nonlinier Untuk Aplikasi All-Optical Switching
Dr. rer.nat. Ayi Bahtiar, M.Si.
Unpad
Indonesia
Unpad
divais switching optic, kristal fotonik nonlinier, self-phase modulation
Divais switching optik merupakan suatu komponen yang sangat krusial dalam telekomunikasi untuk pengiriman dan pengolahan data dengan kecepatan tinggi. Divais ini membutuhkan material optik nonlinier, dimana indeks biasnya bergantung pada intensitas cahaya. Kristal fotonik merupakan susunan periodik dari material dengan indeks bias yang berbeda, sehingga membentuk celah pita fotonik; suatu rentang frekuensi dimana cahaya tidak dapat merambat melalui struktur. Dalam penelitian ini, dipelajari tiga struktur kristal fotonik nonlinier satudimensi(1D) untuk aplikasi switching optik. Pertama, struktur distributed Bragg Reflector nonlinier yang merupakan struktur kristal fotonik dengan material optik nonlinier. Kedua, struktur kristal fotonik yang disisipi lapisan cacat baik cacat geometris maupun cacat indeks bias. Lapisan cacat diletakkan ditengah-tengah struktur. Ketiga, kristal fotonik nonlinier yang terbuat dari material dengan indeks bias linier yang sama, namun indeks bias nonliniernya berlawanan tanda. Dari seluruh struktur yang dipelajari, celah pita fotonik dihitung dengan menggunakan metoda matriks transfer. Dalam struktur pertama, kombinasi indeks bias 1,6 dan 1,8 serta menggunakan material optik nonlinier dengan indeks bias nonlinier nnl = 2,2 x 10-5 cm2/GW, diperoleh kondisi switching (perubahan transmitansi 80%) terjadi untuk panjang gelombang 1,555 ?m jika intensitas sebesar 15 GW/cm2. Dalam struktur kedua, penyisipan lapisan cacat mengakibatkan munculnya puncak transmitansi pada panjang gelombang tertentu (defect mode). Kondisi switching pada panjang gelombang 1,55 ?m diperoleh dengan kombinasi indeks bias linier 1,7 dan 2,1 serta indeks bias lapisan cacat 3,7 + 0,0022 I. Sedangkan pada struktur yang terakhir, dengan kombinasi indeks bias 1,5 ??0,01 I, diperoleh konsisi switching sempurna (~ 100%) untuk panjang gelombang 0,995 ?m. Struktur ini dapat juga digunakan sebagai divais optical limiter, suatu divais untuk menyerap laser dengan intensitas sangat tinggi. Dari ketiga struktur kristal fotonik nonlinier 1D yang dipelajari, reflektor Bragg nonlinier dan kristal fotonik yang disisipi oleh material optik nonlinier (lapisan cacat) sangat cocok untuk aplikasi switching optik dalam telekomunikasi. Mekanisme yang efisien untuk switching optik adalah self-phase modulation karena hanya memerlukan satu sumber cahaya laser.