Jumat, 07 Januari 2011

Prinsip Pembuatan Serat Optik

Gambar.Jenis-senis Serat Optik
      
Ada 2 metode :
    Metode pencairan langsung :
        *Tradisional pembuatan gelas →SO.langsung
        *Lelehan komponen murni gelas silikat.

    Proses oksidasi fase uap
    Uap murni Halida logam SiCl4 atau GeCl4 
    + O2 → Serbuk SiO2
    Dikumpul di atas permukaan gelas
    Proses” sintering” →batang – batang gelas bening →preform
    Preform  dipanasi oleh “ drawing heater” ditarik →untaian benang gelas yang kecil
    Proses “coating” (mencegah kontaminasi
    Digulung → SO




Metode kedua terdiri dari :
    Metode OVPO ( Outside Vapor Phase Oxidation)
    Metode VPAD (Vapor Phase Axial Deposition) **
    Metode MCVD (Modified Chemical Vapor Deposition)

PRINSIP PEMANDUAN CAHAYA DALAM SO.
    Total internal reflection (Pemantulan dalam total)
dengan hukum – hukum dan definisi-definisi dasar tentang cahaya  → Pemanduan cahaya dlm. SO.
                  YAKNI   n = c/v
    Konsep tentang pemantulan dan pembiasan cahaya dalam bahan dielektrik dgn. Indeks bias berbeda:

                  n2 < n1     

                  n1



Untuk n2 < n1, maka mekanisme pemantulan dan pembiasan ( Hukum Snell)
    n1 sin ф1 = n2 sin ф2
       atau
    n1 cos θ1 = n2 cos θ2
Tentang : - Internal reflection dan
                    External reflection ??
Jika θ1 dibuat << , maka θ2 menjadi nol
Jika θ1 <<<, Pemantulan dalam total dan
Θ1 = θc ( sudut kritis ) ??

Atau  θc = arc. Cos n2/n1







PERAMBATAN CAHAYA DALAM SO
Ilustrasi cahaya yang datang pada satu ujung SO diperlihatkan sbb :

   

         




            Jika sudut sinar datang pada bidang batas udara-
SO adalah θ dan sudut kritis untuk bidang batas inti- selubung  adalah θ’c, dengan hukum Snell diperoleh hubungan  sbb :

                  


                            
                        (Sin θ max)/(Sin θ’c)=n1/1            (1)
dengan    : θ’c  = 〖cos〗^(-1) ( n2/n1)               (2)
subtitusi  (2) → (1) diperoleh NA.(θmax = n1√2Δ)
             
RUGI DAYA (LOSS) PADA SAMBUNGAN SO.
    Pergeseran lateral ( Offset)
    Pergeseran Separasi Longitudinal
    Pergeseran pembentukan sudut (Tilt)








*. Pergeseran Lateral
    Untuk menganalisis susut(rugi) daya dengan pergeseran lateral , diandaikan SO pemancar/pengirim dan SO penerima sebagian bertumpang tindih (overlap partially)
    Kedua SO. mempunyai NA yang sama ??
    Rugi daya atau fraksi daya (ηT) ditentukan antara luas daerah bertumpang tindih dengan luas satu lingkaran.(lihat gambar)
                                                 



ηT=1-4/π  d/a  untuk  d/a≪1
       


*. Pergeseran Separasi Longitudinal
         Untuk menganalisis rugi daya dengan sambungan pergeseran separasi longitudinal :
    Ujung serat pengirim dan penerima mempunyai NA yang sama
    Ujung kedua SO. terpisah sejauh Z <<
    Inti (teras) kedua ujung SO. ketemu dengan benar seperti gambar berikut :





Dengan pers :
ηL=1-2/3π NA z/a,dengan  z/a≪1,NA≪1


*. Pergeseran Pembentukan sudut (Tilt)
      Untuk menganalisis secara analitik sambungan pergeseran pembentukan sudut beberapa syarat :
    Diambil pengampiran /pendekatan yang menyebabkan penyimpangan bias diabaikan terhadap pemecahan eksak.
    NA harus <<
    SO. dengan jenis yang sama ( radius dan NA)
    Sumbu-sumbu SO. berpotongan, sehingga permukaan batas teras-selubung satu garis (lihat gambar berikut):



   


Dgn.pers.: ηs=2/π [arccos y/√2∆-y/√2∆ √(1-y^2/2∆)]

    Bagaimana jika ketiga pergeseran sambungan dalam aflikasinya /terapannya harus digabung ???
    Pergeseran mana yang memberikan kontribusi LOSS terbesar, kenapa ???
    Dan pergeseran mana pula yang memberikan kontribusi LOSS terkecil, bagaimana alasan Anda ???
















                      PROTEKSI RADIASI
Pendahuluan
Sebelum terjadinya perkembangan tenaga nuklir
                                      ↓
Proteksi  masih asing bagi  non pemakai  sinar x/radium
                                      ↓
                      Bidang kedokteran & Industri
Beberapa puluh tahun kemudian sumber radioaktif buatan semakin mudah didapatkan dengan intensitas yang tinggi , berbeda radioaktif buatan pertama yakni :
         
        (_13^27)Al+ (_2^4)α → (_15^30)P+ (_0^1)n     (intensitas rendah)
                                    ↑
Intensitas tinggi, misalnya :                        
    Abselator bertegangan tinggi
    Reaktor nuklir
    Pemakaian sinar x, pada bidang:
Kedokteran dan industri, akibatnya bertambah jumlah penduduk yang terkena radiasi, sebagai contoh : Radiasi mengion memiliki pengaruh yang :

    Morpologis
    Psikologis dan mematikan
    Genetika
      Kesetimbangan genetika artinya penyinaran terbatas pada bagian yang sangat kecil , KENAPA ???
Mulailah kesadaran tentang efek biologi dari paparan / pengaruh radiasi pengion, sehingga PROTEKSI RADIASI SANGAT DIBUTUHKAN  → FISIKA KESEHATAN
Adalah suatu ilmu yang mengembangkan pengetahuan tentang perlindungan terhadap kerusakan akibat seseorang terkena radiasi.

Sumber Radiasi yang merupakan Paparan radiasi mengion pada manusia

      Dengan pendekatan Fisika, maka sumber radiasi dapat dikelompokkan menjadi dua :
    Yang berasal dari alam
    Yang berasal dari buatan manusia
           
                            ↕
        Memancarkan sinar α, β, γ, sinar x , netron dll.
        γ dan sinar x, sinar ultra ungu dan ultra merah
        pada hakekatnya adalah sama, KENAPA ???

Ciri-Ciri yang diberikan pada gelombang 
    Frekuensi ( f )
    Kecepatan gerakan dalam ruang (v)
    Panjang gelombang (λ)
    Saling interaksi dgn.materi ( saling mempengaruhi , contoh refraksi )

Hubungan panjang gelombang (λ ) dengan frekuensi(f) yakni : λ = c/f , c = konstanta cahaya = 3 x 〖10〗^8  m/s
Radiasi elektromagnetik mempunyai energy yang besarnya : E = h f , h = konstanta Planck = 6,63 x〖10〗^(-34)Joule sec

Bagaimana pengertian terapan besar energy yang dimaksud ???





Jelaslah bahwa :        
                                     Radiasi 

                           
                                Pancaran Energi


                           Ruang atau Medium 


                                  Gelombang  

   
                             Energi Berpindah 

Hubungannya Energi berpindah → radiasi yang mengion yakni bersifat MERUSAK , kenapa ???
    Interaksi radiasi dengan materi
    Langsung maupun tidak langsung
    Dapat menimbulkan pengionan
                               ↓
       Pengionan  menimbulkan  kerusakan pada isi sel
                                ↓
       Sebab perubahan fisik langsung dari perubahaan kimia, akibatnya jaringan yang selnya rusak, maka tidak dapat berfungsi lagi.

                  1895 sinar x oleh Rontgen
                  1896 Becquerel sifat = sinar x bersumber dari
                            Batu – batuan dan keluarga Curie berhasil mengukur effek yang ditimbulkan oleh sinar yang ditemukan Becquerel → yakni terjadinya ionisasi di udara 
               Batu – batuan

               Unsur – unsur  → Radium, Uranium, Thorium,
                                               Dan Polonium
                          
                                               Ditemukan di Alam

               Sinar α, β, γ      ⇔ Bukan sinar x, tapi
                                               adalah Radioaktif

Radioaktif yang dimaksud disebut Radioaktif alam
KENAPA ??? Netron ditemukan 1932 dan Radioaktif buatan di tahun 1934 oleh keluarga Curie
Apa perbedaan Radioaktif alam dengan Radioaktif buatan ??

            RADIASI LATAR BELAKANG ALAM
Sebelum 1895/96 ( penemuan Rontgen dan Becquerel),manusia sudah mendapat  radiasi dari alam sekitarnya → Radiasi latar belakang alam
                                           ↓
                            Sinar Cosmos (kosmik)
                                            ↕
                            Oleh : H e s s a
                                        Kolhoester       Th. 1913
Sinar kosmik : makin tinggi di lapisan udara > radiasi
                         yang kita diterima

          menimbulkan proses skunder dan tertier
          di lapisan udara permukaan bumi kita


         - terdiri dari partikel-partikel dengan energy tinggi
         - pada ketinggian 16 km di atas permukaan bumi
            dapat menimbulkan proses-proses, KENAPA ?
Karena telah terjadi benturan - benturan dengan atom
                                                     ↓
                                   Partikel berenergi tinggi
                                                      ↓
                                   Bergerak ke arah bumi
                                                      ↓
                                   Menembus bumi sehingga
                                   dapat diukur pada tambang
                                   di bawah tanah (bumi)
                                                       ↓
                                                 MESON
    Meson ∏ → bermuatan positif dan negative
                                      dengan massa 210 x m.elektron
    Meson μ  → bermuatan positif dan negative
                                      dengan massa 275 x m.elektron
                                       juga neutron
    Positron   → ditemukan oleh Anderson


                                       m.positron = m.elektron
                                          bermuatan positif  ( +^(e^0 )  )
                                          bermuatan negative ( -^(e^0 ))
Meson yang tidak stabil PECAH dalam proses skunder
dan terjadi dalam ELEKTRON dan FOTON

       
                                        Berenergi tinggi

                            Menimbulkan proses tertier 

                            Berupa pancaran yang keras
                   dari partikel lain, proton dan neutron
                   dengan menembus bumi <<

                    Disimpulkan bahwa  hanya partikel
                   electron dan meson ditemukan di-
                   permukaan bumi sebagai komponen
                   SINAR KOSMIS, Jelaskan !!!                    


KISI – KISI MID SEMESTER,  13/14 APRIL 2009
    RADIOISOTOP BID.INDUSTRI & KRIMINAL
    PENGERTIAN EFFEK STATIS/DINAMIS
    TERAPAN HK.III NEWTON,GAYA SENTRIPETAL,GAYA SENTRFUGAL PADA KENDERAAN BERMOTOR
    KECEPATAN DAN TEKANAN PADA PESAWAT/KAPAL
    GAYA GRAVITASI, MASSA/BERAT DAN JARAK TEMPUH TERHADAP PESAWAT YANG SEDANG MENGORBIT
    KECEPATAN/PERCEPATAN PADA PESAWAT
    PROSES DAN PENEMUAN SERAT OPTIK
    RUGI DAYA DALAM SO
    DOPANT/IMBUH, INDEKS BIAS RELATIF DAN                NUMERICAL APERTUR (NA)
MAKALAH :
1.PEMBUATAN MODEL PEMUTAR TELUR UNTUK MESIN TETAS TELUR DAN UNGGAS
2. PEMAMFAATAN WAJAN SEBAGAI ANTENA WIRELESS SEDERHANA.
  1. PEMBUATAN POMPA BAMBU
  2. BIJI KELOR SEBAGAI MEDIA PENJERNIHAN  DAN STERILISASI AIR

Tidak ada komentar: