Optimalisasi Pembangkitan Tunable Gelombang Mikro Menggunakan Optical Amplifier pada DFB Laser

v

OPTIMALISASI PEMBANGKITAN

TUNABLE

GELOMBANG MIKRO

MENGGUNAKAN

OPTICAL AMPLIF IER

PADA DFB LASER

ABSTRAK

Frekuensi yang berada pada rentang gelombang mikro dapat dimanfaatkan untuk

berbagai keperluan komponen RADAR seperti

ground penetrating

, sistem

radio

on fiber

dan lain sebagainya sehingga tunabilitas dan

power

sebuah sumber

frekuensi adalah hal yang sangat penting. Gelombang mikro dengan frekuensi

yang dapat ditala (

tunable

) telah dibangkitkan yang memanfaatkan

beat

signal

(pelayangan) hasil

mixing

dua laser dioda jenis DFB (

Distributed Feedback

)

dengan menggunakan teknik

optical heterodyne

. Dari hasil pengamatan dapat

dikatakan bahwa dengan mengubah temperatur salah satu laser maka sinyal

gelombang mikro yang terbangkit dapat ditala. Laser DFB 2 diatur agar arus dan

temperaturnya konstan, sedangkan laser DFB 1 ditala temperaturnya sehingga

panjang gelombangnya mendekati panjang gelombang laser DFB 2. Frekuensi

gelombang mikro maksimal yang mampu terdeteksi adalah sebesar 8,432 GHz

karena keterbatasan range pembacaan RF

Spectrum Analyzer

. Dari hasil penelitian

ini diperoleh rata-rata perubahan frekuensi gelombang mikro sebesar 791 MHz

untuk setiap perubahan 1

℃

. Karakterisasi daya optis dan panjang gelombang

laser terhadap parameter yang berpengaruh yaitu temperatur dan arus injeksi laser

telah dilakukan sebagai pengujian awal. Frekuensi gelombang mikro

terbangkitkan dapat dioptimalisasi dengan menggunakan

optical amplifier

yang

mampu menguatkan daya optis sinyal masukan dari laser dioda. Semakin besar

arus maka daya optis laser juga semakin meningkat. Nilai minimum daya optis

yang dihasilkan sebesar 0,06 mW pada arus 10,8 mA dengan nilai SNR (

Signal to

Noise Ratio

) 45,51 dB dan nilai maksimum 0,9 mW pada arus 20 mA dengan nilai

SNR 56,55 dB. Sedangkan dengan penambahan

optical

amplifier

, daya optis laser

meningkat secara signifikan dengan nilai minimum sebesar 13,5 mW pada arus

10,8 mA dengan SNR 38,9 dB dan maksimum 16,8 mW pada arus 20 mA dengan

nilai SNR 51,59 dB. Nilai SNR yang lebih besar adalah yang lebih baik, hasil ini

menunjukkan bahwa SNR akan selalu terdegradasi sebagai sinyal setelah

melewati komponen

microwave

, artinya penguatan ini juga meningkatkan

noise

.

Kata kunci : laser DFB, gelombang mikro, teknik heterodyne optik,

optical

amplifier

.

vi

OPTIMALIZATION OF TUNABLE MICROWAVE GENERATOR BY USING

OPTICAL AMPLIF IER OF DF B LASER

ABSTRACT

Frequency in the range of microwaves can be used for various purposes RADAR

components such as ground penetrating, radio on fiber systems etc. so that

tunability and power frequency source is a very important thing. Tunable

microwaves frequency has been able to be generated by utilizing beat signal of

mixing of two DFB (distributed feedback) laser diode with optical heterodyne

technique. The observation result showed that tunneling one of the laser

temperature cause generated microwaves signal able to be tuned. DFB 2 laser set

in fix current and temperature, whereas temperature of DF B 1 laser is tuned until

its wavelength close to DFB 2 laser wavelength. Maximum frequency of

microwaves detected is 8,432 GHz due to limitations range of reading RF

Spectrum Analyzer. As the result, the rate of the average change of microwaves

frequency is 791 MHz for each temperature change of 1

℃

. Characterisation of

optical power and laser wavelength versus its influent parameters i.e. temperature

and laser injection current has been done as initial testing. Generated

microwaves frequency able to be optimized by optical amplifier which has ability

to gain input signal of optical power from laser diode. The more current produce

more optical power laser. Minimum value of the optical power is 0,06 mW of 10,8

mA current and Signal to Noise Ratio (SNR) value 45,51 dB and maximum value

is 0,9 mW of 20 mA current and SNR value 56,55 dB. Whereas by addition of

optical amplifier, the power of optical laser increase significantly with minimum

value 13,5 mW of 10,8 mA current and SNR value 51,59 dB. The larger the SNR

value is the better, this result means showed that the SNR will always be degraded

as the signal passes through any microwave component, it is mean that this gain

is amplify the noise too.

Keywords: DFB laser, microwave, optical heterodyne technique, optical ampifier.