Dhea Paradita, 4211416013 (2020) SENSOR INDEKS BIAS BERBASIS WAVEGUIDE BERSTRUKTUR MULTIMODE INTERFERENCE 2 × 1 DENGAN METODE KOMPENSASI SUHU. Under Graduates thesis, UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG.

PDF - Published Version Restricted to Repository staff only Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Indeks bias merupakan parameter penting dalam berbagai bidang diantaranya industri, lingkungan, kimia, dan medis. Sensor indeks bias berbasis waveguide menarik karena proses fabrikasi yang mudah, dapat direalisasikan dalam bentuk chip, dan indeks bias terkontrol dengan baik. Namun karena adanya efek termo optik, pengukuran indeks bias dipengaruhi oleh suhu. Oleh karena itu diperlukan kompensasi suhu untuk meningkatkan ketelitian. Dalam penelitian ini dilakukan fabrikasi dan karakterisasi waveguide struktur Multimode Interference (MMI) 2 × 1 dengan metode kompensasi suhu. Teknik kompensasi dapat dilakukan dengan menggabungkan nilai sensitivitas terhadap indeks bias dan nilai sensitivitas terhadap suhu dalam perhitungan matriks sensitivitas sensor. Luas daerah MMI 2 × 1 berbentuk persegi berukuran 5 × 5 mm. MMI 2 × 1 menggunakan dua masukan dengan panjang gelombang 530 nm dan 660 nm serta satu keluaran. Maka didapatkan dua nilai sensitivitas terhadap indeks bias dan dua nilai sensitivitas terhadap suhu. Karakterisasi terhadap indeks bias sensor dilakukan dengan mencelupkan waveguide ke dalam larutan glukosa dengan konsentrasi yang berbeda. Konsentrasi glukosa yang digunakan adalah 6%, 8%, 10%, 12%, 14%, dan 16%. Sementara itu, karakterisasi terhadap perubahan suhu dilakukan pada rentang suhu 35℃-80℃ dengan kenaikan 5 ℃. Hasil karakterisasi sensitivitas sensor terhadap indeks bias berturut-turut pada panjang gelombang 530 nm dan 660 nm adalah 21,263 dB/RIU dan 14,116 dB/RIU. Sementara itu, nilai sensitivitas terhadap suhu pada panjang gelombang 530 nm dan 660 nm berturut-turut didapatkan 15,1 × 10−3 dB/℃ dengan faktor korelasi sebesar 99,06% dan 8,8 × 10−3 dB/℃ dengan faktor korelasi 98,6%. Waktu respon sensor untuk mencapai keadaan stabil pertama pada indeks bias 1,344 membutuhkan waktu sebesar 1 menit – 1,5 menit. Dalam hal keberulangan, terjadi histerisis tertinggi pada indeks bias 1,3621 yaitu 0,1548 di panjang gelombang 530 nm. Sedangkan, pada panjang gelombang 660 nm terjadi histerisis tertinggi pada indeks bias 1,3521 yaitu 0,965. Berdasarkan hasil karakterisasi yang dilakukan sensor, MMI 2 × 1 memiliki kinerja yang baik untuk pengukuran indeks bias dengan memperhatikan efek suhu

Actions (login required)

View Item