FABRIKASI KRISTAL FOTONIK ASIMETRIK SATU DIMENSI DENGAN DEFEK GEOMETRIS TAHYUDI

(1)

TAHYUDI

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(2)

Abstrak

Telah berhasil difabrikasi kristal fotonik asimetrik multilayer dengan defek geometris di atas subtrat berupa lensa BK7, FDS.90, N.BAF 10 dan gelas monitor dengan indeks bias berbeda-beda dengan menggunakan metode electron beam evaporation. Hasil fabrikasi dikarakterisasi menggunakan Spektrofotometer UV-Vis 1201 untuk menganalisis spektrum transmisi, lebar dan posisi band pass . Hasil karakterisasi spektrum transmisi menunjukkan munculnya penomena band

pass . Lebar dan posisi band pass memiliki kesamaan dengan hasil teori. Dari hasil fabriksi juga

dibuat devais kristal fotonik untuk menguji sifat sensing dari piranti kristal fotonik. Variasi sampel yang digunakan untuk menguji sifat sensing yaitu jenis larutan (gula dan garam) dan konsentrasi larutan gula. Hasil uji sensing menunjukkan pada konsentrasi sama larutan gula dan garam menghasilkan bentuk spektrum transmisi yang sama tetapi berbeda nilai transmitansinya untuk setiap panjang gelombang terutama pada transmitansi puncak band pass. Pada variasi konsentrasi larutan gula menunjukkan perubahan konsentrasi mengakibatkan perubahan transmitansi puncak

band pass.

(3)

Skripsi

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Institut Pertanian Bogor

Oleh : Tahyudi G74103028

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(4)

Menyetujui,

Pembimbing I Pembimbing II

Mahfuddin Zuhri,M.Si Mamat Rahmat, S.Si. NIP. 132158762

Mengetahui,

Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor

Dr. Drh. Hasim, DEA NIP. 131578806

(5)

Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 21 Desember 1982 dari pasangan Bapak Mausin dan Ibu Minah. Penulis merupakan putra keempat dari lima bersaudara.

Tahun 2003 penulis lulus dari SMUN 49 Jakarta dan pada tahun yang sama diterima di Institut Pertanian Bogor, Program Studi Fisika, Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.

Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah aktif sebagai staff divisi Departemen Pengembangan Sumber Daya Manusia DKM Al Hurriyyah periode 2003-2004, Ketua Departemen Kerohanian Himpunan Mahasiswa Fisika periode 2004-2005, Ketua Departemen Pengembangan Sumber Daya Manusia Lembaga Dakwah Fakultas SERUM G. Penulis pernah menjadi Asisten Pendidikan Agama Islam pada tahun 2006.

(6)

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr. Wb.

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, atas Rahmat dan Ridho-Nya penulisan skripsi ini dapat diselesaikan. Sholawat serta Salam tercurah kepada Rasulullah SAW. Skripsi ini berjudul : Fabrikasi Kristal Fotonik Asimetrik I D dengan Defek Geometri sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains (S.Si) pada Departemen Fisika Institut Pertanian Bogor.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Mahfudin Zuhri M.Si, Dr. Husin Alatas,Dr.Akhiruddin Maddu M.Si dan Bapak Mamat Rahmat, S.Si yang telah memberikan dukungan sebagai pembimbing dalam mengerjakan skripsi ini.Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Kepala Departemen Fisika IPB dan Pimpinan PT. Honoris Industry atas kesempatan yang diberikan untuk dapat melaksanakan penelitian ini.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, untuk itu saran dan koreksi dari semua pihak akan sangat berguna untuk perbaikan penulisan skripsi ini.

Wassalamu’alaikum Wr. Wb.

Bogor, April 2008

(7)

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ... i

DAFTAR ISI ... ii

DAFTAR GAMBAR ... iii

DAFTAR TABEL ... iv DAFTAR LAMPIRAN ... iv PENDAHULUAN ... 1 Latar Belakang ... 1 Tujuan Penelitian ... 1 TINJAUAN PUSTAKA ... 1

Persamaan Gelombang EM pada kristal fotonik Satu Dimensi (1 D) ... 1

Pemantulan dan Pembiasan Gelombang Datar ... 2

Pemantulan pada Hukum Bragg ……… 2

Reflektansi dan Transmitansi ... 2

Kondisi Quarter-Wave Stack ... 2

Kristal Fotonik 1 D tanpa Defek ... 3

Kristal Fotonik 1 D dengan Satu Defek Geometri Simetrik. ... 4

Pengaruh lebar defek terhadap band pass ... 4

Kristal fotonik 1 D dengan Satu Defek Geometri Asimetrik ... 5

Pengaruh indeks bias medium background terhadap band pass ... 5

Material coating (MgF2 dan ZrO2) ... 7

Metode Deposisi Electron Beam Evaporation ... 7

Spektroskopi UV-Vis ... 8

METODOLOGI PENELITIAN ... 9

Tempat dan Waktu Penelitian ... 9

Bahan dan Alat... 9

Persiapan Subtrat ... 9

Persiapan Deposisi ... 10

Proses Deposisi ... 10

Karakterisasi Spektrum Tranmisi, Lebar dan Posisi Band Pass Piranti Kristal Fotonik Multilayer ... 10

Pembuatan Device Kristal Fotonik ... 10

Uji Sifat Sensing Piranti Kristal Fotonik ... 11

HASIL DAN PEMBAHASAH …………..………. 11

Hasil Karakterisasi Spektrum Transmisi, Lebar dan Posisi Band Pass Piranti Kristal Fotonik Multilayer ... 11

Hasil Uji Sifat Sensing Piranti Kristal Fotonik ... 13

KESIMPULAN DAN SARAN ... 13

Kesimpulan ... 13

Saran ... 14

DAFTAR PUSTAKA ... 14

(8)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Pemantulan dan pembiasan gelombang datar ... 2

Gambar 2.2 Struktur kristal fotonik 1D sederhana tanpa defek ... 3

Gambar 2.3 Selang frekuensi band gap pada kurva transmitansi ... 4

Gambar 2.4 Struktur kristal fotonik 1D sederhana dengan satu defek geometris simetrik. ... 4

Gambar 2.5 Fenomena band pass pada kurva transmitansi ... 4

Gambar 2.6 Kurva transmitansi 1D finite dengan satu defek geometris simetrik, N = M = 4. Grating terdiri atas dua lapis:

GaAs

(

n

₁

=

3 .

61 )

dan

ZnTe

(

n

₂

=

2 .

78 )

untuk kasus normal incident dan polarisasi TE-TM dengan nilai m bervariasi: (a). 0 (b). 0.1385 (c). 0.5 ... 5

Gambar 2.7 Struktur kristal fotonik 1D sederhana dengan satu defek geometris asimetrik ... 5

Gambar 2.8 Kurva transmitansi 1D finite dengan N = M = 4 dengan satu defek geometris asimetrik. Grating terdiri atas dua lapis (bilayer):

GaAs

(

n

₁

=

3 ,

61

) dan

ZnTe

(

n

₂

=

2 .

78

) dengan variasi nilai

n

0 untuk sudut datang ... 6

0

Gambar 2.9 Kurva transmitansi 1D finite dengan N = M = 4 dengan satu defek geometris asimetrik. Grating terdiri atas dua lapis (bilayer):

GaAs

(

n

₁

=

3 ,

61

) dan

ZnTe

(

n

₂

=

2 .

78

) untuk sudut datang

45

0 dengan variasi nilai

n

0: (a). 1 (b). 2.78 (c). 3.61. ... 6

Gambar 2.10 Hubungan

n

0 terhadap T untuk sistem kristal satu defek geometris asimetrik.

GaAs

(

n

₁

=

3 .

61

) dan

ZnTe

(

n

₂

=

2 .

78

) saat

ω

=

ω

0 dan sudut datang: (a) dan (b) ... 7

0

45

0 Gambar 2.11 Gambar mesin electron beam evaporation bagian luar ... 8

Gambar 2.12 Gambar mesin electron beam evaporation bagian dalam ... 8

Gambar 2.13 Skema sebuah spektrofotometer UV-Vis ... 9

Gambar 2.14 Skema sebuah monokromator dengan kisi refleksi ... 9

Gambar 3.1 Diagram alir penelitian ... 9

Gambar 3.2 Letak subtrat pada yatoi dan dome dalam chamber ... 10

Gambar 3.3 Model Struktur kristal fotonik multilater yang dideposisi dengan metode electron beam evaporation ... 10

Gambar 3.4 Gambar Spektrofotometer UV-Vis 1201 ... 10

Gambar 3.5 Model Device Kristal Fotonik ... 11

Gambar 3.6 Set up pengukuran sifat sensing piranti kristal fotonik ……….……….. 11

Gambar 4.1 Hasil pengukuran spektrum transmitansi piranti kristal fotonik multilayer, ulangan 1 dan 2 serta hasil simulasi ... 11

Gambar 4.2 Hasil pengukuran spektrum transmitansi piranti kristal fotonik multilayer indeks bias subtrat 1.5, 1.52, 1.67, 1.8 ... 11

Gambar 4.3 Kurva indeks bias subtrat terhadap transmitansi puncak band pass ... 12

Gambar 4.4 Hasil pengukuran spektrum transmitansi piranti kristal fotonik multilayer posisi subtrat pada yatoi dan dome ... 12

Gambar 4.5 Hasil pengukuran sifat sensing piranti kristal fotonik variasi sampel larutan gula 2 M dan garam 2 M. ... 13

Gambar 4.6 Hasil pengukuran sifat sensing piranti kristal fotonik sampel larutan gula 1 M, 1.25 M, 1.5 M, 1.75 M, 2 M, 2.25 M dan 2.5 M. ... 13

Gambar 4.7 Kurva hubungan konsentrasi terhadap transmitansi puncak band pass untuk larutan gula ... 13

(9)

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 4.1 Hasil pengukuran indeks bias real material penyusun piranti kristal fotonik... 12

DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Hasil pengukuran spektrum transmitansi piranti kristal fotonik multilayer subtrat BK7 (n=1.52) ulangan 1... 17

Lampiran 2. Hasil pengukuran spektrum transmitansi piranti kristal fotonik multilayer subtrat BK7 (n=1.52) ulangan 2... 18

Lampiran 3. Hasil pengukuran spektrum transmitansi piranti kristal fotonik multilayer subtrat Gelas Monitor (n=1.5)... 19

Lampiran 4. Hasil pengukuran spektrum transmitansi piranti kristal fotonik multilayer subtrat FDS.90 (n=1.8) ... 20

Lampiran 5. Hasil pengukuran spektrum transmitansi piranti kristal fotonik multilayer subtrat N.BAT.10 (n=1.67) ... 21

Lampiran 6. Uji sensing Larutan Garam 2 M ... 22

Lampiran 7. Uji sensing Larutan Gula 2 M ... 23

Lampiran 8. Uji sensing Larutan Gula 1 M ... 24

Lampiran 9. Uji sensing Larutan Gula 1.25 M ... 25

Lampiran 12. Uji sensing Larutan Gula 2 M ... 28

(10)

PENDAHULUAN Latar Belakang

Photonic crystal (PC) merupakan

struktur medium dielektrik yang periodik, terdiri dari susunan dua atau lebih bahan dielektrik dan bahan non-dispersif dengan indeks bias refraksi berbeda serta ketebalan dalam orde panjang gelombang operasi. Perambatan radiasi gelombang elektromagnetik (EM) pada medium periodik memiliki sifat-sifat yang menarik dan fenomena yang bermanfaat seperti munculnya pita “terlarang” atau photonic

band gap (PBG) pada selang frekuensi

tertentu. Photonik band gap terjadi jika gelombang EM datar yang kontinu masuk ke struktur PC. Sebagian gelombang tersebut direfleksikan oleh setiap lapisan batas medium dielektrik yang berbeda, dan setiap gelombang yang direfleksikan sefase dan saling bertumpangan sehingga terjadi interferensi konstruktif pada gelombang refleksinya serta menyebabkan pemantulan total pada selang panjang gelombang disekitar panjang gelombang operasinya. (Mayditia.H,2005)

Pada PC, selain menghasilkan PBG dapat juga menghasilkan transmitansi penuh di dalam PBG (band bass) untuk struktur kristal yang diberi defek. Ketika struktur kristal diberi defek, foton yang berasal dari pancaran gelombang EM akan terlokalisasi di sekitar cacat, menimbulkan peningkatan medan yang besar (Gilles,2004). Akibatnya terbentuk mode resonansi di dalam PBG dimana frekuensi gelombang EM datar yang datang sama dengan frekuensi mode cacat kristalnya, sehingga mengakibatkan band bass. Lebar dan posisi

band pass ini ternyata sangat bergantung

pada karakteristik material (indeks bias) dan geometri (lebar) lapisan defeknya.

Pada kristal fotonik dengan satu defek geometri, pengaruh indeks bias medium background (n0) sangat sensitif

terhadap transmitansi band pass, sehingga pemilihan indeks bias medium background dapat digunakan untuk aplikasi sensor terutama untuk karakterisasi material berupa fluida (gas atau cair). Mekanisme yang mungkin digunakan adalah dengan menempatkan PC dalam lingkungan yang ingin diketahui subtansi fluida penyusunnya melalui indeks bias yang terukur oleh system sensor dan tranduser.

( Negara, T.P,2006).

Tujuan Penelitian

1. Membuat piranti kristal fotonik asimetrik yang terdiri dari 10 layer, tersusun dari material MgF2 dan

ZrO2 dengan defek geometri, dibuat

dengan metode Elektron Beam

Evaporation.

2. Menganalisis spektrum

transmitansi, lebar dan posisi band

pass piranti kristal fotonik

asimetrik .

3. Membuat devais kristal fotonik dan

menguji sifat sensingnya yang dapat diamati dari perubahan transmitansi puncak band pass pada panjang gelombang operasi karena variasi konsentrasi atau jenis dari sampel.

TINJAUAN PUSTAKA

Persamaan Gelombang EM pada Kristal Fotonik Satu Dimensi (1 D)

Gelombang EM yang masuk ke kristal fotonik, terdri dari tiga bagian; yakni gelombang yang masuk dari medium background, gelombang yang menyebar dalam kristal dan gelombang yang keluar ke medium background.(Sulistiyo.B, 2006). Gelombang EM yang tiba pada bidang batas kristal fotonik (misalnya n1 dan n2), pada

umumnya akan terbagi menjadi dua gelombang, yakni gelombang bias yang terus bergerak ke dalam medium dua (n2)

dan gelombang pantul yang bergerak kembali ke dalam medium satu (n1).

Persamaan gelombang datang, gelombang pantul, dan gelombang bias untuk medan listrik masing-masing dapat diungkapkan oleh gelombang datar harmonis monokromatik berikut ini:

( . ) ( . ) ( .

,

i r t i t i t i t i

e

r

e

t

e

ω−k r ω−k r ω−k r

E

) (1)

Persamaan (1) merupakan salah satu solusi persamaan gelombang elegtromagnetik untuk medan listrik yang diturunkan dari persamaan Maxwell yakni :

2 2 2 ( , ) 0 ( , ) t t t µε ⎡ ∂ ⎤ ⎧ ⎫ ∇ − ⎨ ⎬ ⎢ _∂ ⎥ ⎩ ⎭ ⎣ ⎦ H r E r = (2) yang solusinya:

( )

00 ( , , i t t e t ω− ⋅) ⎧ _{⎫ ⎧ ⎫} ⎪ _{⎪ =} ⎨ ⎬ ⎨ ⎬ ⎩ ⎭ ⎪ ⎪ ⎩ ⎭ k r H r H E E r (3)

dengan dan merupakan vektor

amplitudo medan magnet dan listriknya. 0

(11)

Pemantulan dan Pembiasan Gelombang Datar.

Pemantulan dan pembiasan pada bidang batas dua medium dielektik yang berbeda adalah salah satu fenomena penting dalam optik. Jika gelombang EM dilewatkan pada dua medium dielektrik yang berbeda, maka syarat kontinuitas akan berlaku setiap saat, dan pada setiap titik di permukaan batas. Terlihat dari gambar 2.1. Ini menunjukkan berlakunya hubungan-hubungan sebagai berikut:

1.

ω

_i

t

=

ω

_r

t

=

ω

_e

t

, untuk setiap waktu t sehingga:

ω

_i

=

ω

_r

=

ω

_e

2.

k

i

.

r

=

k

r

.

r

=

k

t

.

r

Kondisi batas pada z=0, faktor fase harus sama (Yonan.W, 2005). Maka

0 '' 0 ' 0

(

.

)

(

.

)

.

(

k

x

z₌

=

k

x

z₌

=

k

x

z₌

Tiga vektor ruang yang terletak pada bidang harus memenuhi:

sin

i

θ

i

=

r

θ

r

=

t

θ

t

k

besarnya = karena kedua gelombang merambat dengan frekuensi sama dalam medium yang sama. Jadi

i

k

_r i r

θ θ

=

(4)

n

c

ω

=

k

sehingga 1

sin

i 2

sin

n

θ

=

n

θ

_t (5) Persamaan (5) dikenal sebagai hukum Snellius.

Gambar 2.1 Pemantulan dan pembiasan gelombang datar

Pemantulan pada Hukum Bragg

Berdasarkan hukum Bragg, dua gelombang yang datang sefase dan membentuk sudut terhadap arah normal bidang dapat dituliskan melalui persamaan:

θ

λ

2a

sin

m

=

(6)

dengan m = 1, 2, 3 ...(Omar, 1993) Persamaan (6) dapat berlaku pada kristal fotonik, dimana jarak antara satu lapisan medium dengan medium lainnya adalah sama (periodik) sehingga gelombang dengan panjang gelombang tertentu yang bersesuaian dengan periodisitas kristal akan dipantulkan sefase dan saling bertumpangan, maka akan terjadi interferensi konstruktif pada gelombang refleksinya, sehingga gelombang datang tidak dapat menembus kristal fotonik. Selang panjang gelombang datang yang terefleksi total disebut photonik

band gap (PBG) (Takayama, 2004).

Reflektansi dan Transmitansi

Reflektansi dan transmitansi dapat didefinisikan melalui persamaan :

2 s

r

R

=

dan 2 1 1 2 2

cos

s

t

n

T

θ

=

(7)

dengan rs dan ts merupakan koefisien

refleksi dan transmisi untuk masing-masing jenis gelombang. Untuk kasus insidensi

normal maka berlaku , bidang

datang menjadi tak terdefinisikan sehingga tidak lagi terdapat perbedaan antara komponen transverse electric (TE)dan

transverse magnetic (TM) koefisien refleksi

dan transmisi menjadi:

°

=

2

0

1

θ

2 1 2 1

n

r

_s

+

−

=

dan 2 1 1

2 n

n

t

_s

+

=

(8) Kondisi Quarter-Wave Stack

Ketebalan masing-masing lapisan medium (n1-n2) dapat dipilih agar memenuhi

kondisi quarter-wave stack yaitu:

1 0 1

4n

d

=

λ

dan 2 0 2

4n

d

=

λ

sehingga kedua lapisan tersebut memiliki panjang optik yang sama (n1d1=n2d2) .

λ

0 disebut panjang gelombang operasi dan merupakan pusat dari frekuensi PBG pertama yang terbentuk (untuk m=1, persamaan

L

n

m

λ

B

=

2

eff ), (9)

dimana adalah indeks bias efektif yang dapat dinyatakan:

eff

n

(12)

L

d

n

d

n

_eff

=

1 1

+

2 2 (10) dan L adalah periodisitas kristal, yakni

. 2 1

d

+

λ

₀ sering dinyatakan dalam

bentuk frekuensi 2 2 1 1 0 0

2

2 d

n

c

d

n

c

π

λ

π

ω

=

(11) dan jika dibandingkan dengan

ω

Bragg,

untuk n1d1=n2d2 dan didefinisikan

dalam persamaan (10), maka frekuensi Bragg dapat disederhanakan menjadi

eff

n

2 2 1 1

2

2 n

d

c

m

d

n

c

m

Bragg

π

ω

=

(12)

maka dari persamaan tersebut diperoleh

Bragg

ω

=

m

ω

₀, (13) dengan m=1, 3, 5, dst, untuk kasus quarter-

wave stack.

Kristal Fotonik 1 D tanpa Defek

(Cacat)

Kristal fotonik 1 D tanpa defek yang paling sederhana terdiri dari dua bahan dielektrik transparan dengan indeks bias refraksi tinggi dan indeks refraksi rendah yang tersusun secara periodik.

Perkembangan terbaru dalam teknik penumbuhan kristal, terutama melalui metode epitaksi molekular (molekular-beam epitaksi), memungkinkan dibuat suatu media periodik berlapis dengan periodisitas dan ketebalan terkontrol hinggga ukuran atomik (Yarif, 1983).

Gambar 2.2 Struktur kristal fotonik 1D sederhana tanpa defek

Pada kasus kristak fotonik tanpa defek akan muncul fenomena band gap yang merupakan selang panjang gelombang yang tidak dapat menembus kristal fotonik. Ini dapat terjadi jika panjang gelombang datang memenuhi kondisi Bragg, yaitu :

θ

λ

2a

sin

m

=

(14)

dengan m=1, 2,3, ...( Omar, 1993) Kondisi Bragg dipenuhi oleh kristal

fotonik, dimana jarak antara satu lapisan medium dengan medium lainnya adalah sama (periodik) sehingga gelombang dengan panjang gelombang tertentu yang bersesuaian dengan periodisitas kristal akan dipantulkan sefase dan saling bertumpangan (Takayama, 2004).

Perbedaan indeks refraksi yang cukup kontras memiliki peranan penting terhadap pembentukan PBG. Pertama : setiap lapisan batas kristal fotonik dengan perbedaan indeks refraksi yang lebih kontras cendrung untuk menghamburkan gelombang yang datang dari segala arah, sehingga PBG lebih mudah terbentuk. Kedua : semakin besar perbedaan indeks refraksi kedua medium, semakin sedikit jumlah lapisan kristal fotonik yang dibutuhkan untuk menghasilkan efek PBG. Setiap lapisan dari kristal fotonik dapat merefleksikan sebagian gelombang yang melaluinya. Jika setiap lapisan mampu merefleksi lebih banyak gelombang karena perbedaan indeks reflaksi yang besar, maka jumlah lapisan yang dibutuhkan untuk membentuk PBG akan lebih sedikit dibanding struktur dengan perbedaan indeks refraksi yang lebih kecil (Takayama, 2004). Munculnya fenomena

band gap pada kristal fotonik 1 D tanpa

defek sangat dipengaruhi oleh parameter fisis, yakni sudut datang vektor propagasi terhadap arah normal bidang dan bentuk geometri kristal (indeks bias medium atau jumlah lapisan kristal).

2

n

1 1

n

₁ back

M

front

M

(13)

Gambar 2.3 Selang frekuensi band gap pada kurva transmitansi

Kristal Fotonik 1 D dengan Satu Defek Geometri Simetrik.

Struktur kristal fotonik yang memiliki satu defek geometri simetrik dapat diilustrasikan pada gambar 2.4 :

Struktur kristal fotonik dengan satu defek geometris adalah memvariasikan lebar salah-satu layer dalam struktur kristal. Jika jumlah lapisan pada sebelah kiri defek (M) sama dengan jumlah pada sebelah kanan defek (N) dengan indeks bias pada ujung kiri dan kanan material adalah sama disebut strukturnya simetrik. Indeks bias pada lapisan cacat dapat dipilih sama dengan indeks bias lapisan pertama atau lapisan kedua. Pada kristal fotonik yang diberi defek dapat menyebabkan penomena band pass yaitu munculnya daerah transmisi tipis dalam PBG. Untuk jumlah lapisan N=M akan dihasilkan transmitansi dari bad pass yang bernilai satu. Bentuk dan posisi band

pass dapat dipengaruhi oleh sudut datang

vektor propagasi terhadap arah normal

medium

θ

0, indeks bias medium

background (n0), indeks bias medium 1 dan

2 (n1, n2), lebar defek (dc) ataupun jumlah

unit sell Bragg (N)

Gambar 2. 4 Struktur kristal fotonik 1D sederhana dengan satu defek geometris simetrik.

Gambar 2.5 Fenomena band pass pada kurva transmitansi

Pengaruh lebar defek terhadap band pass

Pengaruh lebar defek (dc) terhadap band pass dengan variasi nilai m sesuai

dengan persamaan :

4

2 λ

0

m

d

_c

=

(15)

ditunjukkan pada gambar 2.6 :

Pada gambar 2.6.a, nilai dari

0 =

m

sehingga

d

menjadi nol, yang

berarti lebar dari salah satu layer yang memiliki indeks bias menjadi tidak simetris sehingga muncul band pass dengan transmitansi satu. Pada gambar 2.6.b, nilai dari c 2

n

1385

.

0 =

m

. Jika nilai tersebut dan

nilai

λ

₀ (untuk = 3,61) dimasukkan kedalam persamaan 15 akan didapatkan nilai

1

n

a

D

_indeks

=

yang berarti kristal fotonik tidak berdefek sehingga band pass tidak muncul. Pada gambar 2.6.c, nilai dari

5 .

0 =

m

yang menghasilkan band pass

dengan nilai transmitansi satu namun dengan posisi bergeser kekanan. Karena transmitansi untuk struktur defek geometris ditentukan oleh lebar cacat, maka pemilihan lebar cacat menjadi penting agar menghasilkan band pass tepat pada

ω

₀

( Negara, T.P,2006).

2

n

N M D

(14)

(a)

(b)

(c)

Gambar 2. 6 Kurva transmitansi 1D finite dengan satu defek geometris simetrik, N = M = 4. Grating terdiri atas dua lapis:

dan

(

n

₁

=

3 .

61 )

GaAs

ZnTe

(

n

₂

=

2 .

78 )

untuk kasus normal incident dan polarisasi TE-TM dengan nilai m bervariasi: (a). 0 (b). 0.1385 (c). 0.5

Kristal fotonik 1 D dengan Satu Defek Geometri Asimetrik

Gambar 2. 7 Struktur kristal fotonik 1D sederhana dengan satu defek geometris asimetrik

Struktur kristal fotonik 1 D dengan satu defek gometri asimetrik diilustrasikan pada (gambar 2.7). Perbedaan struktur kristal fotonik 1 D dengan satu defek geometri asimetrik dengan struktur kristal fotonik 1 D dengan satu defek geometri simetrik yaitu pada struktur kristal fotonik 1 D dengan satu defek geometri asimetrik indeks bias pada lapisan ujung kiri kristal tidak sama dengan indeks bias pada lapisan ujung kanan kristal. Band pass yang terbentuk pada kristal fotonik 1 D dengan satu defek geometri asimetrik memiliki respon yang sama terhadap perubahan lebar defek (dc).

Pengaruh indeks bias medium background terhadap band pass

Pengambilan nilai indeks bias medium background pada struktur kristal fotonik dengan satu defek geometri asimetrik dapat mempengaruhi transmitansi dari band pass. Untuk sudut datang 00, transmitansi dari band pass naik secara

perlahan seiring kenaikan n0 dan

transmitansi tepat bernilai satu ketika n0 =n2,

ketika n0>n2 transmitansi band pass kembali

turun, seperti ditunjukkan pada (gambar 2.8) Dari hasil simulasi yang ditunjukkan pada gambar 2. 8 kelihatannya transmitansi band pass pada struktur kristal fotonik 1 D dengan satu defek indeks bias sangat sensitif terhadap indeks bias medium

background (n0), maka pemilihan nilai

indeks bias medium background (n0) dapat

digunakan untuk aplikasi sensor terutama untuk karakteirisasi material berupa fluida (gas atau cair). Mekanisme yang mungkin digunakan adalah dengan menempatkan PC dalam lingkungan yang ingin diketahui subtansi fluida penyusunnya melalui indeks bias yang terukur oleh system sensor dan tranduser. ( Negara, T.P,2006)

2

n

(15)

Gambar 2. 8 Kurva transmitansi 1D finite dengan N = M = 4 dengan satu defek geometris asimetrik. Grating terdiri atas dua

lapis (bilayer):

GaAs

( ) dan

( ) dengan variasi nilai

untuk sudut datang

61 ,

3

1

=

n

ZnTe

n

₂

=

2 .

78

0

n

0

(a) (b) (c)

Gambar 2. 9 Kurva transmitansi 1D finite dengan N = M = 4 dengan satu defek geometris asimetrik. Grating terdiri atas dua

lapis (bilayer): ( ) dan

(

GaAs

n

₁

=

3 ,

61 ZnTe

n

₂

=

2 .

78

) untuk sudut

datang dengan variasi nilai : (a). 1 (b). 2.78 (c). 3.61.

0

45 n

0

Pada sudut datang kenaikan indeks bias medium background ( )dapat menggeser posisi band pass kearah frekuensi yang lebih besar (kearah kanan), menurunkan lebar band pass dan meningkatkan nilai transmitansi serta

bernilai satu ketika seperti

ditunjukkan pada (gambar 2.9) 0

45

0

n

2 0

n

=

Pada struktur defek geometris asimetrik, untuk sudut datang terlihat nilai transmitansi satu dicapai saat mencapai nilai , sedangkan saat sudut datang nilai transmitansi satu dicapai

juga dicapai ketika akan tetapi

bukan transmitansi band pass karena variasi ketika sudut datang menyebabkan

band pass bergeser. Plot hubungan variasi

indeks bias medium eksternal terhadap transmitansi (T) dapat dilihat pada (gambar 2.10 ) 0

0

n

2

n

0

45

2 0

n

=

0

n

45

0 0

n

(16)

(a)

(b)

Gambar 2. 10 Hubungan terhadap T untuk sistem kristal satu defek geometris

asimetrik. ( ) dan ( ) saat 0

n

GaAs

n

₁

=

3 .

61 ZnTe

78 .

2

=

n

ω

=

ω

₀ dan sudut

datang: (a)

0

0dan (b)

45

0

Material Coating ( MgF2 dan ZrO2)

MgF2 adalah material kristal

dengan sifat kimia dan fisika yang sempurna ; tahan terhadap bahan kimia yang merusak, prilaku mekanis, perlakuan panas yang tinggi dan mempunyai sifat penghantar yang baik. MgF2 mempunyai struktur tetragonal

dengan konstanta kisi (a = 4.621 A0, C = 3.053 A0), berbentuk granulat dengan ukuran 1-2 mm. Indeks bias sebesar 1.38 untuk panjang gelombang 587 nm dengan sumber cahaya berupa helium. Pada aplikasi tertentu MgF2 sering digunakan sebagai

material coating antirefleksi.

ZrO2 adalah material dengan

tingkat kekerasan tinggi, tahan karat, baik di atas titik lebur alumina. Material ini mempunyai konduktivitas termal yang rendah, dapat menghantarkan listrik diatas temperatur 600°C, biasanya digunakan pada sel sensor oksigen dan alat pemanas dalam oven-induksi.

ZrO2 mempunyai tiga fase kristal

pada temperatur yang berbeda. Pada temperatur yang sangat timggi (>2.370°C) material ini berstruktur kubus. Pada temperatur intermediate (1.170-2.370°C) material ini berstruktur tetragonal. Pada temperatur rendah (dibawah 1.170°C) material ini berstruktur monoklinik.

Pada aplikasi lainnya, ZrO2

digunakan sebagai material coating pada reaktor nuklir.

Metode Deposisi Electron Beam

Evaporation

Salah satu jenis teknologi pelapisan Physical Deposition (PVD) yaitu teknik evaporation. Teknik evaporation banyak digunakan dalam membuat lapisan karena memiliki keakuratan yang cukup baik dalam mengontrol ketebalan mulai dari ukuran angstrom (A0) sampai ukuran millimeter (mm) (Blocher, 1982).

Electron Beam Evaporation ialah

salah satu alat teknik pelapisan material dimana material coating (logam, alloy atau keramik) dileburkan, diuapkan dalam kondisi vakum dan kemudian dideposisikan pada spesimen tertentu. Dalam teknik ini, suatu berkas electron bertegangan tinggi difokuskan rapat sekali diatas material yang akan diuapkan, yang diletakkan dalam sebuah tanur berpendingin cair. Fluks energi dari berkas electron sangat besar, sehingga luasan tempat pelapisan material dipanaskan secara cepat. Tempat pelapisan material yang akan diuapkan dijaga dengan tanur berpendingin cair.

Pada umumnya sistem peralatan

electron beam evaporation terdiri dari

beberapa komponen utama, yaitu : Control

panel, Chamber, Power supply. Control panel berfungsi sebagai tempat pengatur

selama proses mesin bekerja. Semua proses deposisi dikendalikan oleh control panel, seperti tekanan dan laju deposisi. Chamber berfungsi sebagai tempat berlangsungnya proses deposisi. Di dalam Chamber terdapat beberapa komponen diantaranya filamen

electron beam berfungsi sebagai penghasil

berkas elektron yang digunakan untuk menembak material yang akan diuapkan,

Shutter berfungsi menjaga agar material

yang ditembak oleh elektron tidak langung mengarah ke arah dome, maskin board berfungsi sebagai tempat menyimpan kaca monitor, medan magnet berfungsi untuk mengatur arah gerak elektron agar mengenai material, dan cooling water berfungsi

(17)

sebagai pendingin. Sedangkan Power Supply berfungsi sebagai sumber energi yang diperlukan untuk proses diposisi. Gambar dari suatu mesin electron beam evaporation ditunjukkan seperti gambar 2.11 :

Metode Deposisi Electron Beam

Evaporation memiliki keunggulan

diantaranya : menghasilkan ikatan yang kuat, mikrostruktur yang seragam dan laju deposisi yang tinggi. Selain itu teknik ini juga memiliki keuntungan yaitu kemampuan untuk membawa sumber panas, elektron, yang secara langsung kontak dengan bahan sumber yang diuapkan. Hal ini menghindari kebutuhan untuk melakukan penghantaran energi ke dalam bahan sumber dari panas, yang berpotensi mencemari tempat melebur logam. Pemanasan dengan teknik berkas elektron juga memungkinkan memiliki energi yang cukup bagi material sumber untuk diuapkan dengan titik lebur yang tinggi.

Dalam mensintesis material dengan

electron beam evaporation memiliki

tahap-tahap sebagai berikut; menghasilkan uap atom dari material, mengangkut uap atom oleh substrat, mendifusikan uap atom ke permukaan substrat sebagai posisi akhir (target).

Gambar 2. 11 Mesin electron beam

evaporation bagian luar

Gambar 2. 12. Mesin electron beam

evaporation bagian dalam

Spektroskopi UV-Vis

Spektroskopi UV-Vis adalah pengukuran dari panjang gelombang dan intensitas penyerapan pada daerah ultraviolet dan cahaya tampak dari sebuah contoh. Instrumen yang digunakan dalam spektroskopi UV-Vis disebut Spektrofotometer UV-Vis. Spektrofotometer UV-Vis dilengkapi oleh sebuah sumber cahaya, sebuah monokromator (prisma atau kisi difraksi) dan sebuah detektor. Sumber cahaya berfungsi menghasilkan cahaya yang memiliki panjang gelombang spesifik, sebagai contoh lampu hidrogen dan deuterium (160-375 nm), atau tungsten (350-2500 nm). Skema sebuah spektrofotometer UV-Vis ditunjukkan pada gambar 2.13

Salah satu komponen penting pada sebuah Spektrofotometer UV-Vis yaitu monokromator ialah instrumen yang dapat menghasilkan panjang gelombang individual (tunggal) dari sumber polikromatik. Prisma dan kisi dapat digunakan sebagai monokromator. Daya pemisah (resolving power) sebuah monokromator merupakan salah satu kriteria kualitas sebuah monokromator atau Spektrofotometer UV-Vis. Skema sebuah monokromator menggunakan kisi difraksi ditunjukkan pada gambar 2.14

Monokromator ini menggunakan kisi difraksi tipe refleksi dan dua buah cermin cekung (sebagai pengkolimasi dan pemokusan). Pertama cahaya polikromatik dari sumber dikolimasi dan dipantulkan ke kisi difraksi sebagai pemisah spektrum kemudian dipantulkan ke cermin fokus dan keluar sebagai cahaya monokromatik.

(18)

Gambar 2. 13 Skema sebuah spektrofotometer UV-Vis

Gambar 2.14 Skema sebuah monokromator dengan kisi refleksi

METODOLOGI PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Biofisika, Material, Eksperimen Fisika Lanjut Departemen Fisika IPB dan Departemen Optik PT. Honoris Industry dari bulan Juni hingga Oktober 2007.

Bahan dan Alat

Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah neraca analitik, pipet, gelas ukur, jarum suntik, jig, Electron Beam

Evaporation Showa SGC 22 SA,

Spektrofotometer UV-Vis 1201, Spektrofotometer UV-Vis USPM,

Bahan-bahan yang dipakai dalam penelitian ini adalah kristal MgF2 dan ZrO2,

lensa BK7, gelas monitor, lensa FDS.90, lensa N.BAF.10, larutan NaCl, larutan gula.

Persiapan subtrat

Persiapan deposisi

Proses deposisi kristal fotonik

Karakterisasi spektrum transmisi piranti kristal fotonik

Gambar 3.1 Diagram alir penelitian

Persiapan Subtrat

Subtrat yang digunakan adalah lensa BK7 (n=1.52), lensa N.BAF 10 (n=1.667), lensa FDS 90 (n=1.8) dan gelas monitor (n=1.5). Kebersihan subtrat sebagai tempat penumbuhan kristal fotonik perlu dijaga agar kristal fotonik dapat tumbuh dengan baik dan merata. Tahapan pencucian subtrat diawali dengan mencelupkan subtrat dalam air sabun, setelah itu subtrat dicuci lagi dengan menggunakan larutan etanol. Setelah proses pencucian, dilakukan pengeringan subtrat, hingga tidak terdapat debu maupun noda pada permukaannya.

Proses bonding

Pembuatan device kristal fotonik

Uji sifat sensing piranti kristal fotonik

Pengolahan data

(19)

Persiapan Deposisi

Kristal fotonik dibuat menggunakan material coating MgF2

(n=1.38) dan ZrO2 (n=2.1) yang dideposisi

di atas subtrat dengan metode Electron

Beam Evaporation. Material coating (MgF2

dan ZrO2) masing-masing ditempatkan pada

cawan (heart), cawan (heart) yang sudah terisi material dimasukan dan disusun dalam lubang heart pada chamber sesuai urutan dan jumlah lapisan coating.

Subtrat yang telah dibersihkan diletakkan pada Yatoi. Yatoi disimpan pada

dome, lalu masukkan dome ke chamber.

Letak subtrat pada yatoi dan dome dalam

chamber dapat dilihat pada gambar 3.2.

Sebelum deposisi dimulai pasang gelas monitor pada maskin board sesuai urutan dan jumlah lapisan coating.

Proses Deposisi

Proses deposisi dapat terjadi melalui empat tahap.Tahap pertama dimulai dari pemvakuman chamber kurang lebih 20 menit, selama proses pemvakuman juga terjadi proses pembakaran material, material dalam lubang heart ditembak oleh berkas elektron hingga mencapai suhu 300°C. Setelah itu material menguap dalam bentuk uap atom dan menempel pada subtrat hingga berdifusi di permukaan subtrat. Proses vakum, pembakaran material dan evaporation akan berulang untuk setiap lapisan. Setelah ketiga proses itu selesai sesuai jumlah lapisan yang diinginkan, selanjutnya akan terjadi proses pendinginan sekitar 10 menit.

Pada proses deposisi, ukuran vakum, suhu pembakaran material dan ketebalan lapisan telah disetting menggunakan sistem komputerisasi sehingga proses ini akan berjalan secara otomatis.

Gambar 3.2 Letak subtrat pada yatoi dan

dome dalam chamber

Model Struktur kristal fotonik multilater yang dideposisi dengan metode electron beam evaporation

ditunjukkan pada gambar 3.3

Gambar 3.3 Model Struktur kristal fotonik multilater yang dideposisi dengan metode

electron beam evaporation

Karakterisasi Spektrum Tranmisi, Lebar dan Posisi Band Pass Piranti Kristal Fotonik Multilayer

Karakterisasi spektrum tranmisi, lebar dan posisi band pass piranti kristal fotonik multilayer dilakukan menggunakan Spektrofotometer UV-Vis 1201. Piranti kristal fotonik multilayer hasil deposisi diletakkan dalam kupet, setelah itu lakukan pengukuran. Hasil pengukuran akan teramati melalui monitor dalam bentuk grafik hubungan panjang gelombang (λ) dengan transmitansi. Spektrofotometer UV-Vis 1201 dan contoh hasil pengukurannya akan ditunjukkan pada gambar 3.4 :

Gambar 3.4 Spektrofotometer UV-Vis 1201 Fungsi karakterisasi ini adalah membandingkan spektrum tranmisi, lebar dan posisi band pass hasil simulasi (teori) dengan hasil eksperimen. Selain itu juga akan diamati pengaruh subtrat terhadap posisi dan transmitansi maksimum band pass, serta distribusi coating atau pelapisan. dome yatoi subtrat

h

ns _n 2 n1

n

b a d ds M Keterangan :

indeks bias ZrO2 (n1) = 2.1; indeks bias MgF2 (n2) = 1.38

tebal layer (a =b) =, 1/4λ, λ = 550 nm

tebal defek (d) = ½ λ, ; indeks bias subtrat (ns) = 1.52

(20)

Pembuatan Device Kristal Fotonik

Setelah piranti kristal fotonik terbentuk dan menimbulkan penomena band pass maka akan dibuat device kristal fotonik. Pada bagian depan piranti kristal fotonik (bagian yang terdapat lapisan kristal fotonik) dilapisi dengan lensa BK7. Pelapisannya menggunakan metode bonding yaitu permukaan lensa BK7 diberi lem UV, kemudian ditempelkan ke permukaan piranti kristal fotonik, lalu disimpan dalam UV box selama 1 jam.

Proses selanjutnya ialah membuat wadah untuk menempatkan piranti kristal fotonik yang sudah dibonding, Model wadah yang dibuat adalah seperti gambar 3.5. Pada sisi kiri dan kanan dibuatkan ruang kosong yang berfungsi sebagai tempat sampel. Sebelah kiri dan kanan ruang kosong itu dipasang lensa antirefleksi yang berfungsi sebagai jendela.

Gambar 3. 5 Model Device Kristal Fotonik Uji Sifat Sensing Piranti Kristal Fotonik Uji sifat sensing ini menggunakan Spektrometer OOIBase32 Version 2.0.6.5. Pada uji sifat sensing ini digunakan variasi sampel (jenis larutan antara gula dan garam pada konsentrasi sama) dan variasi konsentrasi larutan gula.

Fungsi uji sifat sensing ini adalah untuk melihat posisi dan transmitansi maksimum band pass antara larutan gula dan garam pada konsentrasi sama, serta mengamati perubahan transmitansi maksimum band pass karena variasi konsentrasi larutan gula.

Pengujian sifat sensing piranti kristal fotonik dapat dilihat pada gambar 3.6

Gambar 3.6 Set up pengukuran sifat sensing piranti kristal fotonik. HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil Karakterisasi Spektrum Transmisi, Lebar dan Posisi Band Pass Piranti Kristal Fotonik Multilayer

Gambar 4.1 Hasil pengukuran spektrum transmitansi piranti kristal fotonik multilayer, ulangan 1 dan 2 serta hasil simulasi

Gambar 4.2 Hasil pengukuran spektrum transmitansi piranti kristal fotonik multilayer indeks bias subtrat 1.5, 1.52, 1.67, 1.8

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 300 400 500 600 700 800 panjang gelombang(nm) tr an sm it a n si (% ) subtrat 1.67 subtrat" 1.8" subtrat 1.53 subtrat 1.52 0 20 40 60 80 100 380 430 480 530 580 630 680 730 780 panjang gelombang (nm) tr an sm itans i(% )

Simulation ulangan2 ulangan1

1 3 3 5 5 lensa antirefleksi 1 5 2 4 2 subtrat Lapisan kristal Tempat sampel Tutup sampel 5

(21)

Gambar 4.3 Kurva indeks bias subtrat terhadap transmitansi puncak band pass

Gambar 4.4 Hasil pengukuran spektrum transmitansi piranti kristal tonik multilayer posisi subtrat pada yatoi dan dome.

Pada gambar 4.1 merupakan hasil karakterisasi spektrum tranmisi piranti kristal fotonik multilayer antara hasil deposisi ulangan 1 dan ulangan 2, serta dibandingkan dengan hasil teori (simulasi). Dari Gambar 4.1 didapatkan spektrum transmisi, lebar dan posisi band pass hasil deposisi ulangan 1 dan 2 serta hasil teori (simulasi) secara kualitatif tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan.Ini dapat dilihat dari bentuk spektrum transmisi yang sama pada kurva hubungan panjang gelombang (λ) terhadap persen transmitansi. Secara kuantitatif, hasil deposisi ulangan 1 dengan simulasi didapatkan ketepatan sebesar 91% dengan simpangan sebesar 9 %. Hasil deposisi ulangan 1 dengan ulangan 2 didapatkan ketepatan sebesar 95.7 % dengan simpangan sebesar 4.3 %.

Hasil pengukuran spektrum transmisi pada gambar 4.1 memperlihatkan adanya kesesuaian antara hasil eksperimen dengan hasil simulasi (teori). Simpangan yang terjadi bisa disebabkan faktor kestabilan mesin dan indeks bias material.

Sesuai dengan data yang didapatkan indeks bias secara teori berbeda dengan indeks bias real material (tabel 4.1). Perbandingan hasil deposisi ulangan 1 dan 2 menunjukkan cukup stabilnya proses deposisi (fabrikasi). Simpangan yang terjadi disebabkan oleh indeks bias real material pada deposisi ulangan 1 dengan ulangan 2 terdapat perbedaan untuk beberapa lapisan (tabel 4.1). Sesuai kondisi quarter-wave stack posisi panjang gelombang dan transmitansi puncak band pass sangat bergantung dari nilai indeks bias material penyusun piranti kristal fotonik.

89.5 90 90.5 91 91.5 92 92.5 93 93.5 1.4 1.45 1.5 1.55 1.6 1.65 1.7 1.75 1.8 1.85 indeks bias (n) tr an sm itan si m ak si m iu m (% )

Hasil pengukuran indeks bias real material penyusun piranti kristal fotonik dapat dilihat pada tabel 4.1

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 300 400 500 600 700 800 lamda (nm)

Tabel 4.1 Hasil pengukuran indeks bias real material penyusun piranti kristal fotonik

Gambar 4.2 merupakan hasil karakterisasi spektrum transmisi piranti kristal fotonik dengan variasi indeks bias subtrat. Dari gambar 4.2 didapatkan variasi indeks bias subtrat tidak merubah bentuk spektrum transmisi, tetapi merubah transmitansi puncak band pass. Jika dibuat kurva hubungan indeks bias subtrat terhadap transmitansi puncak band pass seperti gambar 4.3 maka terlihat nilai indeks bias subtrat berbanding terbalik dengan transmitansi puncak band pass. Semakin besar nilai indeks bias subtrat semakin kecil transmitansi puncak band pass. Ini disebabkan semakin besar indeks bias semakin besar penyerapan foton. Dalam aplikasi sensor lebih baik menggunakan subtrat dengan indeks bias yang kecil agar didapatkan range transmitansi yang lebih besar.

Layer Indeks bias real (n)

ulangan 1 Ulangan 2 1 2 2.01 2 1.38 1.38 3 2.05 2.05 4 1.38 1.38 5 2.09 2.04 6 1.38 1.38 7 2.09 2.06 8 1.39 1.37 9 2.13 2.07 10 1.37 1.38 tr an sm it an si ( % ) L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8

(22)

Gambar 4.4 merupakan hasil karakterisasi spektrum transmisi piranti kristal fotonik yang memperlihatkan distribusi coating (pelapisan) karena

perbedaan posisi subtrat pada yatoi dan

dome saat proses deposisi. Letak subtrat

pada yatoi dan dome dapat dilihat pada gambar 3.2. Dari delapan sampel dengan indeks bias subtrat yang sama (1.52) dan ditinjau pada panjang gelombang puncak

band pass didapatkan nilai perbedaan

ketebalan lapisan sebesar 1.32 %. Ini menunjukkan distribusi coating (pelapisan) pada proses deposisi cukup merata.

Hasil Uji Sifat Sensing Piranti Kristal Fotonik

Gambar 4.5 Hasil pengukuran sifat sensing piranti kristal fotonik variasi sampel larutan gula 2 M dan garam 2 M.

Hasil pengukuran sifat sensing piranti kristal fotonik pada gambar 4.5 diperlihatkan sampel dengan jenis yang berbeda tetapi konsentrasi sama (2M) dihasilkan bentuk spektrum transmitansi yang hampir sama tetapi nilai transmitansi yang berbeda untuk setiap panjang gelombang. Nilai larutan garam mempunyai nilai transmitansi puncak band pass yang lebih tinggi dibandingkan larutan gula. Penomena ini kemungkinan disebabkan kerapatan molekul gula lebih besar dibandingkan kerapatan molekul garam pada konsentrasi yang sama sehingga pada saat gelombang EM melewati larutan gula, energi gelombang lebih banyak diserap dibandingkan dengan larutan garam.

Penomena diatas menunjukkan bahwa piranti kristal fotonik secara kualitatif dapat digunakan untuk membedakan jenis larutan pada konsentrasi sama.

0 25 50 75 100 300

Gambar 4.6 Hasil pengukuran sifat sensing piranti kristal fotonik sampel larutan gula 1 M, 1.25 M, 1.5 M, 1.75 M, 2 M, 2.25 M dan 2.5 M.

Gambar 4.7 Kurva hubungan konsentrasi terhadap transmitansi puncak band pass untuk larutan gula

Hasil pengukuran sifat sensing piranti kristal fotonik dengan sampel larutan gula yang berbeda konsentrasinya dapat dilihat pada gambar 4.6. Gambar 4.6 mengidentifikasikan bahwa perubahan konsentrasi sampel dapat mengakibatkan perubahan nilai transmitansi puncak band

pass seperti terlihat pada gambar 4.7.

Gambar 4.7 memperlihatkan untuk rentang konsentrasi 1 sd 2 M, peningkatan jumlah konsentrasi larutan menyebabkan nilai transmitansi puncak band pass cendrung menurun walaupun pada rentang (1.75-2) M transmitansi puncak band pass mengalami kenaikan. Penurunan nilai transmitansi band pass disebabkan karena meningkatnya konsentrasi larutan gula menyebabkan bertambahnya indeks bias larutan sehingga pada saat gelombang EM dilewatkan pada larutan tersebut semakin banyak yang direfleksikan dan penyerapan energi gelombang semakin besar.

400 500 600 700 800 panjang gelombang (nm) tr ans m itans i ( % ) 1 M 1.25 M 1.5 M 1.75 M 2 M 2.25 M 2.5 M 0 30 60 90 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 konsentrasi (M) T rans m itans i m ak si m um ( % 0 20 40 60 80 100 300 400 500 600 700 800 lamda (nm) T rans m itans i (% ) garam 2 M Gula 2 M

(23)

Perubahan nilai transmitansi puncak band pass akibat penambahan konsentrasi jika didekati dengan persamaan logarimik didapatkan nilai koefisien korelasi sebesar 70.76 %, jika didekati dengan persamaan polinom orde 3 didapatkan koefisien korelasi sebesar 91.11 %.

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan

Telah berhasil difabrikasi kristal fotonik asimetrik multilayer dengan defek geometris di atas subtrat berupa lensa BK7, FDS.90, N.BAF 10 dan gelas monitor dengan indeks bias berbeda-beda dengan menggunakan metode electron beam

evaporation. Hasil karakterisasi spektrum

transmisi menunjukkan bentuk spektrum transmisi, lebar, posisi dan transmitansi

band pass memiliki kesamaan antara hasil

eksperimen dan simulasi.

Penerapan hasil fabrikasi kristal fotonik asimetrik multilayer adalah pembuatan devais kristal fotonik yang digunakan untuk karakterisasi jenis larutan dan penentuan konsentrasi larutan gula. Uji sensing menunjukkan perbedaan nilai spektrum transmisi untuk setiap panjang gelombang terutama pada nilai transmitansi puncak band pass untuk sampel larutan garam 2 M dan gula 2 M. Nilai transmitansi puncak band pass untuk larutan garam lebih besar dibandingkan larutan garam.

Hasil pengukuran sifat sensing dengan variasi konsentrasi larutan gula menunjukkan perubahan nilai transmitansi puncak band pass, untuk rentang konsentrasi (1 – 2.5) M semakin besar konsentrasi maka transmitansi puncak band pass cendrung turun. Ini dikarenakan penambahan konsentrasi menyebabkan bertambahnya indeks bias larutan sehingga terjadi penurunan nilai transmitansi.

Saran

Pengukuran sifat sensing piranti kristal fotonik membutuhkan ketepatan dan ketelitian yang tinggi. Untuk mencapai mencapai ketepatan dan ketelitian yang tinggi disarankan menggunakan alat dan devais yang standart atau alat yang sudah

diportable. Disarankan juga melakukan

pengukuran untuk rentang konsentrasi yang lebih kecil sehingga didapatkan nilai yang lebih akurat.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Blocher John M, Bonifield

Thomas D. 1982. “ Deposition

Technologies For Film and Coattings”, 5th Eddition, Noyes

Publication, Los Angeles, USA. [2] Gudiman, Iman. 2005. Studi Sifat

Elektrokromik Lapisan Tipis TiO2 Hasil Deposisi dengan Metode Elektron Beam Evaporation. [Usulan Penelitian].

Bogor: Institut Pertanian Bogor.

[3] H. Alatas, H. Mayditia, H.

Hardhienata, A. A. Iskandar, M. O. Tjia

(2006),“Single-Frequency Refractive Index Sensor Based on a Finite One Dimensional Photonic Crystal with Two Defects”, Jpn. J. Appl. Phys. 45, 8B, 6754.

[4] http://en.wikipedia.org/wiki/

Ultraviolet-visible_spectroscopy.

[5] Mayditia, Hasan. 2005. Analisis

Perambatan Gelombang Elektromagnetik Monokromatik Datar Stasioner dalam Kristal Fotonik Satu Dimensi dengan Cacat Menggunakan Metode Matrik Transfer. [ Skripsi].

[6] Omar M. A. 1993. Elementary

Solid State Physics: Principles and Applications.

Addison-Wesley Longman.

[7] Pedoman Praktikum Eksperimen Fisika II, Laboratorium Fisika Lanjut, Departemen Fisika-FMIPA IPB 2006, Bogor

[8] Negara, T. P. 2006. Kristal

Fotonik Asimetrik Omdirectional Satu Dimensi dengan Defek Indek Geometris. [ Skripsi].

[9] Sopaheluwakan, Ardhasena.

2003. Defect States and Defect

Modes in 1D Photonic Crystals.

University of Twente

(24)

[10] Sulistiyo, Budi. 2006. Kristal Fotonik Asimetrik Omdirectional Satu Dimensi dengan Defek Indek Bias. [ Skripsi]. Bogor: Institut Pertanian Bogor.

[11] Takayama. 2004. Fotonic

Crystals. Abstract Thesis.

Osamu2004-Capitulo%201.Pdf.

[12] Yarif, A. dan P. Yeh. 1983.

Optical Waves in Crystals: Propagation and Control of Laser Radiation. Pasadena: Jonh

Wiley&Sons.

[13] Yonan, Wilzuard, 2005.

Optimasi Struktur Pita Terlarang Dari Kristal Fotonik Berhingga Satu Dimensi [Tesis]. Bogor:

(25)

(26)

Lampiran 1. Hasil pengukuran spektrum transmitansi piranti kristal fotonik multilayer subtrat BK7 (n=1.52) ulangan 1. Transmitansi (%) Lamda (nm) L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 rata-rata 380 83.4 80.5 82.7 80.9 81.1 82.6 84 82.1 400 31.7 29.8 31.5 30.1 30.4 31.1 32.5 34 31.3 420 15.6 15.2 15.5 15.2 15.2 15.3 15.6 15.9 15.4 433.625 13.475 440 14 14.2 14.1 14.1 14 13.9 13.9 13.8 14 460 20.1 21.1 20.3 20.8 20.6 20.2 19.9 19.1 20.26 480 44.6 48.1 45.4 47.5 46.7 45.5 43.4 41.3 45.31 500 92.9 93.5 93.1 93.6 93.3 93.2 92.1 90.9 92.82 501.4375 93.62 520 57.8 53.9 57 54.3 55 56.5 59.2 61.6 56.91 540 30.1 28.7 29.7 28.7 29 29.5 30.6 31.5 29.72 560 20.1 19.5 19.9 19.5 19.6 19.8 20.3 20.5 19.9 580 16.9 16.7 16.8 16.6 16.7 16.7 16.9 16.9 16.77 591.1875 16.43 600 16.7 15.6 16.6 16.6 16.6 16.6 16.6 16.4 16.46 620 18.8 19.1 18.7 18.8 18.8 18.7 18.5 18.2 18.7 640 23.3 23.9 23.3 23.6 23.4 23.3 22.9 22.4 23.26 660 31 32 31 31.6 31.3 31 30.4 29.5 30.97 680 43.1 44.7 43.2 44.1 43.7 43.1 42.2 40.9 43.12 700 52.6 61.4 59.5 60.7 60 59.5 58.2 56.6 58.56 720 76.4 78.3 76.6 77.8 77.2 76.6 75.4 73.9 76.52 740 88.8 89.8 89 89.6 89.4 88.9 88.1 87.3 88.86 760 93.8 94.1 93.8 94.1 94.1 93.9 93.7 93.4 93.86 780 94.3 94.1 94.3 94.3 94.4 94.5 84 94.4 93.03

(27)

Lampiran 2. Hasil pengukuran spektrum transmitansi piranti kristal fotonik multilayer subtrat BK7 (n=1.52) ulangan 2. Transmitansi (%) Lamda (nm) L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 rata-rata 380 83.7 86.1 85.6 86.1 86.2 86.5 85.2 88.4 85.97 400 34 36.3 35.3 36.8 36.7 36.6 34.5 39.6 36.22 420 16.7 17.1 16.7 17.2 13.3 17.2 16.7 17.8 16.58 434.875 14.46 440 14.6 14.6 14.5 14.7 14.8 14.6 14.7 14.6 14.63 460 20.3 19.8 20.1 20.1 20 19.8 20.3 19.1 19.93 480 43.1 41 42.8 41.9 41.4 40.8 42.9 38.2 41.51 500 90.2 88.7 90.3 89.6 89 88.7 90.5 85.8 89.1 504.5 92.63 520 61.6 64.7 61.6 63.1 63.9 65 62.5 69 63.92 540 32.1 33.3 32.2 32.7 32.9 33.8 32.5 35.2 33.08 560 21.2 21.6 21.2 21.3 21.4 21.6 21.4 22.3 21.5 580 17.6 17.7 17.6 17.4 17.5 17.7 17.7 17.9 17.63 594.25 16.98 600 17.2 17.1 17.1 16.9 17 17.1 17.3 17 17.08 620 19.1 18.9 19 18.7 18.8 18.9 19.3 18.6 18.91 640 23.6 23.1 23.5 22.9 23 23.1 23.8 22.6 23.2 660 31.3 30.4 30.9 30.2 30.2 30.5 31.5 29.4 30.55 680 43.3 42 42.6 41.6 41.7 42 43.4 40.3 42.11 700 59.5 57.8 58.5 57.5 57.6 57.9 59.6 55.7 58.01 720 76.3 74.7 75.4 74.6 74.7 75 76.4 72.7 74.97 740 88.5 87.7 87.9 87.69 87.6 87.8 88.6 86.4 87.77 760 93.5 93.1 93.3 93.3 93.3 93.3 93.6 92.8 93.27 780 94.3 94.1 94.2 94.3 94.3 94.3 94.3 94.3 94.26

(28)

Lampiran 3. Hasil pengukuran spektrum transmitansi piranti kristal fotonik multilayer subtrat Gelas Monitor (n=1.5). Transnitansi (%) Lamda (nm) L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 rata-rata 380 83.9 83.6 85.9 85.2 84.4 85.4 84.2 88.2 85.1 400 33.4 33.2 36.4 35.9 34.9 36.6 34.3 40.9 35.7 420 16.6 16.5 17.2 17.3 17 17.3 16.8 18.2 17.11 434.625 14.55 440 14.9 14.9 14.8 15 14.9 14.8 14.8 14.7 14.85 460 21.2 21.1 20.2 20.7 20.9 19.9 20.7 18.9 20.45 480 45.7 45.5 41.8 43.5 44.5 40.8 43.4 36.9 42.76 500 91.9 91.7 89.6 90.8 91.4 88.4 90.7 83.8 89.78 503.9375 92.8 520 58.8 59.5 63.7 61.2 59.9 65.4 61.9 71.7 62.76 540 30.9 31.4 32.9 31.7 31.2 33.8 32.3 36.4 32.57 560 20.7 21 21.4 20.8 20.6 21.8 21.3 22.7 21.28 580 17.4 17.6 17.5 17.2 17.2 17.8 17.7 18 17.55 591.8125 16.97 600 17.2 17.4 17 16.8 16.9 17.2 17.4 17.1 17.12 620 19.3 19.6 18.9 18.8 18.9 19.1 19.5 18.5 19.07 640 24.1 24.4 23.3 23.2 23.5 23.5 24.1 22.4 23.56 660 32.1 32.4 30.7 30.7 31.2 30.8 32 29.1 31.12 680 44.6 44.8 42.4 42.6 43.3 42.6 44.2 39.8 43.03 700 61.2 61.4 58.6 58.8 59.8 58.6 60.7 55.2 59.28 720 78 78 75.6 76.1 76.9 75.6 77.4 72.2 76.22 740 89.6 89.5 88.2 88.6 89.1 88.3 89.5 86.3 88.63 760 94 93.8 93.5 93.7 93.8 93.6 93.9 92.9 93.65 780 94.3 94.2 94.2 94.4 94.3 94.3 94.5 94.5 94.33

(29)

Lampiran 4. Hasil pengukuran spektrum transmitansi piranti kristal fotonik multilayer subtrat FDS.90 (n=1.8) Transmitansi (%) Lamda (nm) L1 L2 L3 L4 L5 rata-rata 380 78.5 76.5 76.4 78.5 78.6 77.7 400 32.6 30.1 29.9 32.2 32.7 31.5 420 16.7 15.7 15.8 16.4 16.6 16.24 433.3 14.6 440 15.2 14.8 15 14.9 15 14.98 460 21.3 21.4 21.8 21 21 21.3 480 43.3 45.2 46.2 43.4 43 44.22 500 87.1 88.3 89 87.3 86.8 87.7 504.3 90.42 520 67.7 63.7 62.8 66 67 65.44 540 37.3 35.5 35.1 36.4 37 36.26 560 24.6 24 23.8 24.2 24.4 24.2 580 20.1 20.1 19.9 19.9 20 20 594.9 19.22 600 19.2 19.5 19.3 19.1 19.1 19.24 620 20.7 21.3 21.2 20.7 20.6 20.9 640 24.5 25.5 25.3 24.6 24.4 24.86 660 30.8 32.2 32.1 30.9 30.7 31.34 680 40.4 42.2 42.2 40.6 40.3 41.14 700 53.5 55.5 55.5 53.6 53.2 54.26 720 68 69.7 69.8 68 67.6 68.62 740 80.8 81.7 81.9 80.6 80.3 81.06 760 88.4 88.6 88.8 88.2 88.1 88.42 780 91.6 91.4 91.5 91.3 91.5 91.46

(30)

(31)

Lampiran 6. Uji sensing Larutan Garam 2 M

Transmitansi (%) Lamda

(nm) ulangan 1 ulangan 2 ulangan 3 rata-rata

380.4 39.549 42.217 40.801 40.855 390.06 33.32 35.223 34.413 34.318 400.06 23.837 25.116 24.655 24.536 410.03 15.373 16.201 15.978 15.850 420.33 10.411 11.002 10.815 10.742 430.24 8.576 9.05 8.868 8.831 440.12 8.509 8.93 8.767 8.735 450.32 9.908 10.336 10.186 10.143 460.14 13.538 14.098 13.946 13.860 470.28 22.145 22.978 22.826 22.649 480.03 38.179 39.595 39.385 39.053 490.12 58.461 60.627 60.303 59.797 500.16 67.726 70.242 69.888 69.285 502.31 68.035 70.572 70.214 69.607 510.18 64.608 67.056 66.697 66.120 520.16 51.206 53.176 52.87 52.417 530.11 34.176 35.53 35.321 35.009 540.03 23.075 24.012 23.856 23.647 550.26 17.414 18.121 18.008 17.847 560.11 14.817 15.422 15.327 15.188 570.28 13.66 14.219 14.127 14.002 580.06 13.347 13.892 13.806 13.681 590.16 13.746 14.299 14.21 14.085 600.22 14.801 15.394 15.302 15.165 610.25 16.44 17.104 17 16.848 620.24 18.809 19.556 19.445 19.27 630.2 21.954 22.833 22.701 22.496 640.12 26.118 27.17 27.008 26.765 650 31.369 32.607 32.426 32.134 660.19 38.006 39.467 39.264 38.912 670.01 45.38 47.09 46.845 46.438 680.13 53.231 55.229 54.929 54.463 690.2 61.336 63.646 63.308 62.763 700.24 69.014 71.663 71.291 70.656 710.25 75.876 78.777 78.406 77.686 720.21 80.86 84.015 83.616 82.830 730.14 83.929 87.183 86.784 85.965 740.03 85.267 88.571 88.137 87.325 750.21 86.307 89.63 89.191 88.376 760.02 86.904 90.254 89.836 88.998 770.13 87.683 91.073 90.688 89.814 780.19 87.385 90.782 90.378 89.515 783.1 87.299 90.698 90.308 89.435

(32)

Lampiran 7. Uji sensing Larutan Gula 2 M

380.4 11.603 11.44 12.447 11.83 390.06 12.118 12.085 12.63 12.277 400.06 9.417 9.421 9.783 9.540 410.03 6.322 6.289 6.583 6.398 420.33 4.429 4.405 4.58 4.471 430.24 3.879 3.874 3.992 3.915 440.12 4.188 4.166 4.274 4.209 450.32 5.188 5.206 5.272 5.222 460.14 7.453 7.484 7.585 7.507 470.28 12.703 12.762 12.898 12.787 480.03 22.395 22.476 22.679 22.516 490.12 34.958 35.075 35.356 35.129 500.16 41.056 41.189 41.49 41.245 502.67 41.322 41.454 41.762 41.512 510.18 39.473 39.608 39.888 39.656 520.16 31.597 31.707 31.919 31.741 530.11 21.225 21.303 21.446 21.324 540.03 14.432 14.483 14.58 14.498 550.26 10.938 10.977 11.051 10.988 560.11 9.345 9.38 9.448 9.391 570.28 8.645 8.68 8.741 8.688 580.06 8.477 8.517 8.573 8.522 590.16 8.763 8.802 8.86 8.808 600.22 9.488 9.527 9.592 9.535 610.25 10.545 10.59 10.667 10.600 620.24 12.046 12.098 12.192 12.112 630.2 14.05 14.108 14.221 14.126 640.12 16.768 16.832 16.965 16.855 650 20.148 20.226 20.391 20.255 660.19 24.558 24.657 24.842 24.685 670.01 29.44 29.57 29.777 29.595 680.13 34.835 34.986 35.216 35.012 690.2 40.411 40.574 40.845 40.61 700.24 46.062 46.237 46.546 46.281 710.25 50.795 50.994 51.339 51.042 720.21 54.461 54.685 55.052 54.732 730.14 56.632 56.855 57.241 56.909 740.03 57.596 57.815 58.203 57.871 750.21 58.096 58.314 58.713 58.374 760.02 58.803 59.013 59.413 59.076 770.13 59.303 59.536 59.905 59.581 780.19 59.386 59.622 59.972 59.66 783.1 59.346 59.571 59.921 59.612

(33)

Lampiran 8. Uji sensing Larutan Gula 1 M

380.4 68.7 67.353 68.36 68.137 390.06 43.097 42.332 42.889 42.772 400.06 31.638 31.117 31.449 31.401 410.03 21.188 20.904 21.109 21.067 420.33 14.744 14.493 14.674 14.637 430.24 12.04 11.774 11.946 11.92 440.12 11.572 11.311 11.507 11.463 450.32 12.393 12.124 12.334 12.283 460.14 15.922 15.607 15.887 15.80 470.28 26.546 26.059 26.546 26.383 480.03 47.691 46.773 47.724 47.396 490.12 74.926 73.478 75.035 74.479 500.16 87.459 85.745 87.566 86.923 501.95 87.712 85.996 87.821 87.176 510.18 82.326 80.7 82.439 81.821 520.16 63.55 62.302 63.628 63.16 530.11 41.854 41.032 41.913 41.599 540.03 28.559 27.996 28.607 28.387 550.26 22.092 21.652 22.124 21.956 560.11 19.319 18.931 19.352 19.200 570.28 17.938 17.578 17.966 17.827 580.06 17.436 17.093 17.466 17.331 590.16 17.871 17.52 17.903 17.764 600.22 19.437 19.056 19.475 19.322 610.25 22.019 21.573 22.064 21.885 620.24 25.323 24.809 25.378 25.17 630.2 29.423 28.816 29.472 29.237 640.12 34.651 33.925 34.71 34.428 650 41.49 40.611 41.57 41.223 660.19 50.638 49.562 50.749 50.316 670.01 61.049 59.746 61.19 60.661 680.13 72.555 70.987 72.72 72.087 690.2 83.803 81.988 83.999 83.263 700.24 94.064 92.041 94.306 93.470 710.25 102.19 99.974 102.438 101.534 720.21 108.525 106.155 108.75 107.81 730.14 113.478 110.981 113.691 112.716 740.03 117.691 115.091 117.886 116.889 750.21 121.067 118.395 121.322 120.261 760.02 122.401 119.683 122.68 121.588 770.13 121.708 119.03 122.054 120.930 780.19 119.227 116.606 119.575 118.469 783.1 118.784 116.17 119.129 118.027

(34)

Lampiran 9. Uji sensing Larutan Gula 1.25 M

380.4 22.476 21.781 20.187 21.481 390.06 18.538 18.27 17.384 18.064 400.06 14.333 14.196 13.509 14.012 410.4 9.078 8.935 8.423 8.812 420.7 6.225 6.19 5.778 6.064 430.24 5.571 5.574 5.25 5.465 440.12 6.343 6.332 6.099 6.258 450.32 7.965 7.967 7.794 7.908 460.14 11.591 11.598 11.471 11.553 470.28 21.134 21.164 21.055 21.117 480.03 39.491 39.547 39.478 39.505 490.12 62.811 62.924 62.888 62.874 500.16 73.713 73.845 73.824 73.794 501.95 73.955 74.091 74.072 74.039 502.31 73.959 74.093 74.07 74.040 510.18 69.458 69.59 69.578 69.542 520.16 53.66 53.776 53.738 53.724 530.11 35.364 35.44 35.394 35.399 540.03 24.134 24.184 24.151 24.156 550.26 18.722 18.75 18.732 18.734 560.11 16.417 16.436 16.426 16.426 570.28 15.308 15.329 15.315 15.317 580.06 14.922 14.95 14.925 14.932 590.16 15.415 15.443 15.42 15.426 600.22 16.857 16.884 16.863 16.868 610.25 19.194 19.215 19.198 19.202 620.24 22.237 22.265 22.244 22.248 630.2 25.935 25.978 25.95 25.954 640.12 30.715 30.768 30.744 30.742 650 36.918 36.989 36.973 36.96 660.19 45.078 45.156 45.158 45.130 670.01 54.409 54.496 54.504 54.469 680.13 64.783 64.885 64.882 64.85 690.2 75.12 75.224 75.224 75.189 700.24 84.557 84.684 84.674 84.638 710.25 91.992 92.135 92.125 92.084 720.21 97.771 97.941 97.908 97.873 730.14 102.416 102.584 102.588 102.529 740.03 106.494 106.674 106.681 106.616 750.21 109.817 109.992 110.02 109.943 760.02 111.381 111.526 111.571 111.492 770.13 110.982 111.138 111.156 111.092 780.19 108.787 108.954 108.967 108.902 783.1 108.328 108.487 108.496 108.437

(35)

380.4 5.809 3.887 3.617 4.437 390.06 9.603 8.801 8.468 8.957 400.06 7.984 7.376 7.066 7.475 410.4 4.516 4.209 3.955 4.226 420.7 2.983 2.714 2.598 2.765 430.24 3.052 2.836 2.799 2.895 440.12 4.34 4.175 4.148 4.221 450.32 6.358 6.246 6.194 6.266 460.14 10.143 10.04 9.983 10.055 470.28 19.457 19.382 19.245 19.361 480.03 37.105 37.022 36.79 36.972 490.12 59.552 59.443 59.11 59.368 500.16 70.013 69.882 69.507 69.800 501.95 70.253 70.125 69.75 70.042 502.31 70.254 70.127 69.75 70.043 510.18 65.99 65.859 65.528 65.792 520.16 50.872 50.769 50.537 50.726 530.11 33.379 33.298 33.159 33.278 540.03 22.643 22.581 22.509 22.577 550.26 17.474 17.419 17.361 17.418 560.11 15.273 15.22 15.168 15.220 570.28 14.211 14.173 14.117 14.167 580.06 13.849 13.813 13.753 13.805 590.16 14.298 14.258 14.199 14.251 600.22 15.659 15.615 15.55 15.608 610.25 17.86 17.8 17.735 17.798 620.24 20.705 20.639 20.567 20.637 630.2 24.203 24.119 24.043 24.121 640.12 28.69 28.61 28.512 28.604 650 34.509 34.42 34.314 34.414 660.19 42.227 42.124 42.001 42.117 670.01 51.027 50.91 50.76 50.899 680.13 60.872 60.722 60.557 60.717 690.2 70.694 70.52 70.318 70.510 700.24 79.614 79.401 79.18 79.398 710.25 86.718 86.502 86.264 86.494 720.21 92.131 91.913 91.665 91.903 730.14 96.42 96.21 95.96 96.196 740.03 100.257 100.023 99.78 100.02 750.21 103.362 103.1 102.875 103.112 760.02 104.696 104.41 104.171 104.425 770.13 104.232 103.937 103.724 103.964 780.19 102.08 101.762 101.559 101.800 783.1 101.598 101.273 101.081 101.317

(36)

380.4 -17.44 -17.075 -17.94 -17.485 390.06 -2.535 -2.067 -2.679 -2.427 400.06 -0.617 -0.213 -0.629 -0.486 410.4 -1.316 -0.964 -1.236 -1.172 420.7 -1.139 -0.924 -1.093 -1.052 430.24 -0.028 0.097 -0.04 0.009 440.12 1.967 2.019 1.939 1.975 450.32 4.51 4.529 4.459 4.499 460.14 8.544 8.585 8.529 8.552 470.28 17.801 17.858 17.826 17.828 480.03 35.067 35.158 35.157 35.127 490.12 56.971 57.127 57.148 57.082 500.16 67.336 67.517 67.562 67.471 501.95 67.621 67.797 67.843 67.753 502.31 67.632 67.812 67.854 67.766 510.18 63.702 63.863 63.906 63.823 520.16 49.261 49.383 49.422 49.355 530.11 32.409 32.476 32.506 32.463 540.03 22.041 22.088 22.103 22.077 550.26 17.045 17.087 17.093 17.075 560.11 14.948 14.982 14.988 14.972 570.28 13.949 13.984 13.992 13.975 580.06 13.663 13.697 13.7 13.686 590.16 14.166 14.196 14.202 14.188 600.22 15.596 15.638 15.629 15.621 610.25 17.874 17.927 17.915 17.905 620.24 20.814 20.877 20.864 20.851 630.2 24.448 24.516 24.505 24.489 640.12 29.085 29.158 29.157 29.133 650 35.168 35.258 35.247 35.224 660.19 43.227 43.325 43.32 43.290 670.01 52.46 52.58 52.578 52.539 680.13 62.69 62.822 62.82 62.777 690.2 72.893 73.028 73.042 72.987 700.24 82.316 82.463 82.486 82.421 710.25 89.866 90.03 90.079 89.991 720.21 95.985 96.183 96.21 96.126 730.14 100.795 101.008 101.03 100.944 740.03 105.179 105.414 105.426 105.339 750.21 108.603 108.839 108.873 108.771 760.02 110.311 110.54 110.583 110.478 770.13 110.119 110.32 110.354 110.264 780.19 108.198 108.399 108.431 108.342 783.1 107.835 108.041 108.056 107.977