course vi detektor optik sistem komunikasi serat optik n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
COURSE VI : DETEKTOR OPTIK SISTEM KOMUNIKASI SERAT OPTIK PowerPoint Presentation
Download Presentation
COURSE VI : DETEKTOR OPTIK SISTEM KOMUNIKASI SERAT OPTIK

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 22

COURSE VI : DETEKTOR OPTIK SISTEM KOMUNIKASI SERAT OPTIK - PowerPoint PPT Presentation


  • 321 Views
  • Uploaded on

COURSE VI : DETEKTOR OPTIK SISTEM KOMUNIKASI SERAT OPTIK. Overview Materi. Prinsip deteksi optic Karakteristik photodetector Syarat-syarat detector PIN (P Intrinsic N) APD (Avalanche Photodetector). Detektor Optik/Photodetector.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'COURSE VI : DETEKTOR OPTIK SISTEM KOMUNIKASI SERAT OPTIK' - tarak


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
overview materi
Overview Materi
  • Prinsip deteksi optic
  • Karakteristik photodetector
  • Syarat-syarat detector
  • PIN (P Intrinsic N)
  • APD (Avalanche Photodetector)
detektor optik photodetector
Detektor Optik/Photodetector
  • Photodetektor berfungsi untuk mendeteksi cahaya yang datang dan mengubahnya ke besaran listrik.
  • Persyaratan yang harus dimiliki oleh detektor optik :
    • Mempunyai sensitivitas tinggi pada daerah operasi panjang gelombang
    • Responnya cepat (dalam ns)
    • Derau yang dihasilkan kecil.
    • Tersedia cukup bandwidth untuk menyalurkan bit rate data yang diterima.
    • Tidak sensitif terhadap perubahan suhu.
    • Secara fisik kompatibel dengan dimensi kabel.
    • Mempunyai waktu operasi yang lama.
    • Ukurannya kecil
rangkaian photodioda
Rangkaian Photodioda
  • Photodiode dioperasikan pada prategangan balik.
  • Cahaya yang diterima akan diubah menjadi arus listrik, pada tahanan RL arus tersebut diubah menjadi besaran tegangan.
  • Perbandingan arus yang dihasilkan photodetector terhadap daya optik yang diterima disebut sensitivitas optik (dinyatakan dalam A/W)
  • Sensitivitas suatu photodetector sangat bergantung pada panjang gelombang operasi dan bahan photo detector.
mekanisme deteksi cahaya dilihat dari energi elektron
Mekanisme Deteksi Cahaya Dilihat Dari Energi Elektron
  • Bila foton yang datang ≥ band gap energy bahan semikonduktor, foton memberikan energinya dan membangkitkan elektron dari pita valensi dan pita konduksi.
  • Proses ini membangkitkan pasangan elektron-hole bebas yang disebut photo carrier.
  • Photo carrier ini dihasilkan pada daerah deplesi / active region.
  • Medan listrik yang tinggitimbuldidaerahdeplesiiniakanmenimbulkanarus.
  • Arusinidisebut photo current (Ip).
jenis jenis photodetector
Jenis-jenis Photodetector
  • Dioda PIN (P Intrinsic N)
  • Dioda APD (Avalanche Photo Diode)
photodetector pin
Photodetector PIN

Prinsip kerja dioda PIN :

  • Mengubah energi optik (foton) yang diterima menjadi arus keluaran berdasarkan photo voltaic effect
  • Memerlukan bias mundur (reverse bias)
karakteristik photodetector pin
Karakteristik Photodetector PIN
  • Responsitivity (R)

dimana :

R adalahresponsitivity (dalam A/W)

Ipadalaharus photo detector

P0 adalahdayaoptikditerima

η adalahefisiensi kuantum

e adalah muatan elektron

h adalah konstanta Planck

f adalahfrekuensi

karakteristik photodetector pin1
Karakteristik Photodetector PIN
  • Efisiensikuantum (η)
    • EfisiensiKuantumadalahperbandinganantarapasanganelektron-hole terhadapfoton yang datangpada diode.
    • Hubunganantaraefisiensikuantumdenganresponsitivitydanpanjanggelombang

Catt. Padaumumnyaη < 1

dimana :

re adalah rate elektron yang dihasilkan (electrons/s)

rp adalah rate foton yang datang pada diode (photons/s)

dimana :

R adalah responsitivity (dalam A/W)

λ adalah panjang gelombang (dalam μm)

karakteristik photodetector pin2
Karakteristik Photodetector PIN
  • Kecepatanrespon (rise time)

 ditentukanolehkarakteristik rise time detektortersebut

Bandwidth adalahfrekuensimaksimum yang dapatdideteksiolehphotodioda, dibatasiolehwakturespon (rise time)

  • Dayaoptik minimum (MRP : Minimum Required Power)

merupakandaya minimum diperlukanpada BER (Bit Error Rate) tertentu

photodetector apd
Photodetector APD

Prinsip kerja :

APD bekerja pada reverse bias yang besar pada medan listrik yang tinggi terjadi avalanche effect yang menghasilkan impact ionization berantai dan terjadi multiplikasi avalanche sehingga terjadi penguatan atau multiplikasi arus.

Multiplikasi M photodiode ditentukan oleh :

M = IM/Ip

di mana :

IM adalah nilai rata-rata total arus output yang dimultiplikasi

Ip adalah arus photo yang tidak dimultiplikasi

photodetector apd1
Photodetector APD

Gain (M) meningkat jika diberikan tegangan dengan reverse bias :

di mana :

n adalah nilai konstan

VBR adalah tegangan breakdown detektor (sekitar 20 – 500 V)

karakteristik photodetector apd
Karakteristik Photodetector APD
  • Responsivity :

RAPD = RPIN M

dimana :

M adalahfaktormultiplikasi APD danberhargaantara 10 – 250.

  • Panjang gelombang operasi :

λ = 1,24/Eg(eV) μm

karakteristik photodetector
Karakteristik Photodetector
  • Absorption
    • Penyerapan foton di dalam photodioda menghasilkan photocurrent yang tergantung kepada koefisien absorpsi (o) cahaya di dalam semikonduktor device.
    • Koefisien absorpsi tergantung pada panjang gelombang
    • Daya yang diserap photodioda :

dimana :

Pabs adalah daya yang diserap

Po adalah daya dari FO

d adalah lebar dari active region

o adalah koefisien absorpsi

karakteristik photodetector1
Karakteristik Photodetector

Absorption

  • Photocurrent (Ip) dihasilkan oleh cahaya yang datang dari daya optik yang diterima dari FO

dimana :

e adalah elektron

r adalah koefisien pantulan Fresnel

d adalah lebar dari active region

o adalah koefisien absorpsi

Hubungan antara Pabs, Po, dan ηadalah :

karakteristik photodetector2
Karakteristik Photodetector

Absorption

  • Photocurrent (Ip) dihasilkan oleh cahaya yang datang dari daya optik yang diterima dari FO

dimana :

e adalah elektron

r adalah koefisien pantulan Fresnel

d adalah lebar dari active region

o adalah koefisien absorpsi

contoh soal
Contoh Soal
  • Berapakah lebar daerah deplesi photodioda InGaAs yang dibutuhkan untuk mendapatkan efisiensi kuantum sebesar 70%? Diketahui o= 1 x 105 cm-1