Perambatan Gelombang Optik pada Grating Sinusoidal dengan Chirp dan Taper

Abstract

Artikel ini membahas model perambatan gelombang optik pada grating sinusoidal takhomogen. Model tersebut diturunkan dengan mereduksi secara eksak persamaan Helmholtz menjadi sistem persamaan diferensial orde satu dengan syarat awal yang dapat diselesaikan dengan metode Runge-Kutta orde empat. Metode ini disebut Metode Integrasi
Langsung (MIL). Formulasi MIL sangat sederhana baik dalam hal penurunannya maupun implementasinya karena tidak memerlukan prosedur iterasi maupun optimasi. Dengan
menggunakan MIL, dipelajari perubahan respon optik pada grating sinusoidal akibat variasi amplitudo modulasi indeks (taper) dan variasi frekuensi spasial grating (chirp). Hasil simulasi menunjukkan bahwa taper menyebabkan adanya fenomena penghilangan side-lobe pada spektrum transmitansi. Adanya chirp menyebabkan penghalusan side-lobe pada spektrum transmitansi dengan semakin besar parameter chirp menyebabkan peningkatan transmitansi di sekitar pusat band-gap dari grating homogen. Selain implementasi integrasi numerik (Runge-Kutta), MIL merupakan metode eksak sehingga dapat digunakan untuk mengevaluasi validitas metode yang sering digunakan yaitu Persamaan Moda Tergandeng (PMT). Dari hasil perbandingan dapat disimpulkan bahwa secara umum PMT kurang akurat dalam menganalisis struktur grating sinusoidal baik homogen maupun tak-homogen.