PANDU GELOMBANG FIBER OPTIK

PANDU GELOMBANG FIBER OPTIK

Pandu gelombang adalah sebuah medium yang digunakan untuk memandu gelombang, seperti gelombang elektromagnetik atau gelombang suara. Pandu gelombang yang digunakan berbeda-beda disesuaikan dengan jenis gelombang yang akan dipandu. Pandu gelombang yang asli dan yang paling umum digunakan adalah pipa berongga yang terbuat dari logam yang konduktif yang digunakan untuk membawa gelombang radio berfrekuensi tinggi khususnya gelombang mikro (microwaves).

Pandu gelombang memiliki bentuk geometri yang berbeda-beda yang dapat menahan energi dalam satu dimensi seperti pandu gelombang yang berbentuk lempeng (slab waveguide) atau dalam dua dimensi seperti dalam fiber atau channel waveguide. Selain itu, pandu gelombang yang berbeda digunakan untuk memandu gelombang dengan frekuensi yang berbeda-beda; contohnya fiber optic digunakan untuk memandu cahaya (frekuensi tinggi) dan tidak memandu gelombang micro yang memiliki frekuensi yang lebih rendah dibandingkan dengan cahaya tampak. Sebuah aturan yang harus diingat adalah lebar dari pandu gelombang harus memiliki orde yang sama dengan besar dari panjang gelombang yang akan dipandu. Terdapat beberapa struktur dialam yang bertindak sebagai pandu gelombang; contohnya sebuah lapisan di lautan yang dapat memandu suara paus dalam jarak yang sangat jauh.

Pandu gelombang optik juga dikenal dengan sebutan pandu gelombang dielektrik, yaitu suatu piranti optik yang dibuat dengan menyisipkan lapisan film diantara lapisan kover dan substrat. Pandu gelombang optik berfungsi untuk menyalurkan energi gelombang optik dalam bentuk buntelan energi atau yang sering disebut dengan moda energi. Struktur geometri pandu gelombang optik dengan indeks bias lapisan kover, film dan substrat berturut-turut adalah n₁, n₂, dan n₃. Pemanduan cahaya dalam pandu gelombang hanya terjadi bila n₂ > n₃ ≥ n₁ dan tebal lapisan filmnya harus lebih besar dari tebal terpancungnya. Hal ini disebabkan karena gelombang optik yang terpandu dalam lapisan film merupakan gelombang optik yang harus mengalami pemantulan internal total setelah menumbuk bidang batas film-substrat dan film-kover.

Berdasarkan struktur geometrisnya pandu gelombang optik dibedakan atas pandu gelombang dua dimensi (2-D) atau pandu gelombang papak bila pembatasan gelombang optik terpandu hanya terjadi dalam arah sumbu x dan pandu gelombang tiga dimensi (3-D) atau disebut dengan pandu gelombang berstruktur kanal bila pembatasan gelombang optik terpandu terjadi dalam arah sumbu x dan sumbu y.

Ditinjau dari bahan dan indeks bias substrat dan kovernya, pandu gelombang papak dibedakan atas struktur semetri yaitu bila lapisan substrat dan konvernya terbuat dari bahan dan indeks bias yang sama, dan struktur asimetris bila terbuat dari bahan dan indeks bias yang berbeda. Sebaliknya bila ditinjau dari keseragaman indeks bias lapisan filmnya, maka pandu gelombang papak dibedakan atas step indek bila indeks bias lapisan filmnya seragam, dan graded indeks. Bila besar indeks bias lapisan filmnya terdistribusi sepanjang tebal lapisan filmnya.

Pandu gelombang optik dapat dibedakan pula berdasarkan ketergantungan indeks bias penyusun lapisan filmnya terhadap intensitas gelombang optik masukan, yaitu pandu gelombang optik linier dan tak linier. Pada pandu gelombang optik linier lapisan film sebagai medium propagansinya terbuat dari bahan yang indeks biasnya tak gayut terhadap intensitas gelombang optik. Sebaliknya pada pandu gelombang optik tak linier medium propagansinya terbuat dari bahan yang indeks biasnya gayut terhadap intensitas gelombang optik.