Modulator Optik

Modulator optik berfungsi memodulasi cahaya dengan cara mengubah-ubah amplitude, frikuensi, fasa, atau intensitas cahaya sehingga mampu membawa sinyal info. Berdasarkan tempat terjadinya modulasi, ada 2 macam modulasi optik, sehingga dengan sendirinya ada 2 macam modulator, yaitu modulator internal (internal modulator) dan modulator eksternal (external modulator). Modulator internal memodulasi cahaya di dalam perangkat sumber cahayanya, sedangkan modulator eksternal memodulasi cahaya di luar perangkat sumber cahayanya. Berdasarkan interaksi antara sinyal masukan dengan media interaksi optik, maka terdapat tiga jenis modulator ekstern yaitu elektro-optik, magneto-optik, dan akusto-optik. Tetapi di dalam Tugas Akhir ini dibatasi hanya menggunakan modulator elektro-optik tepatnya interferometer Mach Zehnder sebagai pemodulasi cahaya.

Modulator Internal (Sumber Cahaya)

Ada dua sumber cahaya yang dikenal dalam komunikasi optik: Light Emitting Diode (LED) dan Illuminating Laser Diode (ILD) yang lebih sering disebut laser. Perbandingan karakteristik LED dan LASER:

a. Light Emitting Diode (LED):

1.      Daya optik keluaran rendah.

2.       Penguatan cahaya tidak ada.

3.      Stabil terhadap suhu.

4.      Disipasi panas kecil.

5.      Arus pacu kecil.

6.      Lifetime lebih sedikit.

7.      Tidak compatible dengan fiber optik single mode sehingga tidak cocok untuk komunikasi jarak jauh (long haul).

b. Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (LASER):

1. Daya optik keluaran besar.

2. Terdapat penguatan cahaya.

3. Kurang stabil terhadap suhu.

4. Disipasi panas besar.

5. Arus pacu besar.

6. Lifetime lebih lama.

7. Kompatible dengan fiber optik jenis single mode sehingga sangat cocok digunakan untuk komunikasi jarak jauh. Dari perbandingan karakteristik di atas, maka diperoleh bahwa LASER mempunyai kriteria yang lebih baik dan lebih cocok untuk sistem yang digunakan daripada LED sebagai sumber cahaya.

Modulator Eksternal

Modulator eksternal yang digunakan dalam Tugas Akhir ini adalah elektro-optik yang memanfaatkan interaksi sinyal elektrik dengan media interaksi. Interaksi yang terjadi pada elektro-optik ini adalah terjadinya perubahan indek bias media interaksi akibat pengaruh medan elektrik yang diberikan kepada media interaksi tersebut. Jika medan elektrik diberikan kepada media interaksi optik maka distribusi elektron pada media interaksi akan terdistorsi dan terpolarisasi sehingga menyebabkan indeks bias media interaksi berubah secara isotropik sehingga akan mengubah karakteristik pandu gelombang optik atau karakteristik media interaksi. Dengan berubahnya karakteristik tersebut maka mode perambatan berkas akan berubah baik berupa perubahan fasa ataupun panjang gelombang. Pengaruh medan elektrik pada perubahan indeks bias media interaksi menghasilkan dua macam interaksi elektro-optik yaitu : Efek Pockels yang merupakan efek linier elektro-optik pada media interaksi zat padat. Efek Kerr yang merupakan efek kuadrat elektro-optik pada media interaksi yang umumnya berupa zat cair.