Analisis Kopling Medan Elektromagnetik Transverse Magnetic (TM) pada Kristal Fotonik 2D dengan Defek Indeks Bias Simetrik Menggunakan Metode Tensor Green

Abstract

Kristal fotonik adalah material dielektrik yang memiliki indeks bias atau permitivitas berbeda secara periodik, sehingga dapat mencegah perambatan cahaya dengan frekuensi dan arah tertentu. Rentang daerah frekuensi tersebut dinamakan photonic bandgap (PBG). Jika struktur Kristal fotonik dimodifikasi dengan mengambil satu baris silinder (rod) dalam kristal fotonik maka didapatkan sebuah pandu gelombang (waveguide). Dengan mamberikan struktur defek (cacat) simetris di sekitar kanal pandu gelombang dengan parameter-parameter kristal tertentu maka terjadi kopling antara kanal dan defek tersebut. Kopling yang terjadi menandakan pengalihan sebagian atau keseluruhan medan EM yang dirambatkan tergantung pada besarnya frekuensi yang dirambatkan dalam kristal fotonik tersebut. Metode tensor green dapat digunakan untuk menghitung kuat medan listrik total dalam suatu krital fotonik 2D. Dengan bantuan program MATLAB maka dapat ditunjukkan visualisasi penghitungan kuat medan listrik total pada kristal fotonik 2D. Melalui analisis grafik bandgap dari literatur serta grafik energi medan pada defek pada penelitian ini terlihat bahwa frekuensi efektif yang menghasilkan energi maksimum pada defek pada saat terjadi kopling berada di pertengahan selang frekuensi bandgap.