Fiber Optik Sebagai Sensor Berbasis Optik

Kalian tahu LIPI kan? ya Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia. Disini saya akan menuliskan sedikit ilmu yang saya dapatkan dari mengikuti webinar di kampus saya. Pembicaranaya sendiri merupakan peneliti LIPI yaitu Ibu Rini Khamimatul Ula,M.Si.,Ph.D. beliau juga merupakan lulusan dari Kanazawa University.Dengan topik bahasan yang cukup menarik,membahas tentang fiber optik,jenis fiber optik dan juga pemanfaatan fiber optik sebagai sensor berbasis optik. Sensor beban berbasis optik mengunakan teknik micro bending yang mencakup: analisis penggunaan sumber cahaya LASER dan LED,desain deformer sensor beban berbasis optik menggunakan teknik micro bending,sensor beban menggunakan fiber optik multimode index, dan juga sensor beban menggunakan optik multimode graded index.

 

Juga dijelaskan tentang accurate 3D object profilling by FMCW optical ranging system using a VCSEL,yang meliputi optimasi metode untuk mendapatkan profil gambar yang jelas dan juga optimasi untuk memperoleh profil gambar yang jelas dalam waktu pengukuran yang singkat.

Pengertian fiber optik itu sendiri adalah jenis kabel yang terbuat dari serat kaca atau plastik halus yang dapat mentransmisikan sinyal cahaya dari satu tempat ketempat lainnya. Jenis fiber optik diantaranya fiber optik multi mode step index,fiber optik single mode step index,dan juga fiber optik single mode graded index.

 

Meneliti tentang sensor beban berbasis optik dengan teknik micro bending yang ternyata kurang efektif dengan beberapa alasan diantaranya membutuhkan tempat yang cukup luas,antri yang dapat menimbulkan kemacetan,tidak semua sopir bersedia berhenti dan yang terakhir mahal. 

 

Landasan Teori dari Microbending. Microbending terjadi disebabkan akibat tekanan mekanik atau sewaktu proses fabriksasi.Ketika radius tikungan serat melebihi sudut krisis yang diperlukan untuk membatasi cahaya ke area core,cahaya mulai bocor ke cladding mengakibatkan modulasi intensitas.

 

Atenuasi adalah rugi rugi atau pelemahan cahaya yang dibawa oleh cahaya--->penurunan intensitas cahaya--->penurunan tegangan

Besar rugi daya optik dapat dihitung dengan dB=20 log (vi/vo)

 

Analisis perbandingan penggunaan LASER dan LED sebagai sumber cahaya

LASER(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)

~merupakan perangkat yang menggunakan efek mekanika kuantum untuk mengeluarkan sinar cahaya koheren melalui satu proses emisi terangsanag

~memiliki sifat koheren,monokromatis dan kesearahan yang tinggi.

 

LED(Light Emitting Diode)

~merupakan salah satu jenis diode yang dapat memancarkan cahaya ketika dibias maju

~keistimewaan:

    *tidak memerlukan rangkaian stabilisator

    *memiliki spektrum cahaya yang sempit

    *hanya membutuhkan daya rendah

    *tahan lama

    *proses switching cepat.

 

Karakterisasi sensor beban berbasis serat optik multimode graded index tipe GIF50C pasa beban statis

~core memiliki indeks bias yang variative indeks bias tertinggi terletak pada bagian tengah dan mengalami penurunan paling rendah pada bagian cladding

~panjang gelombang sekitar 800-1600nm

 

Metode eksperimennya sebagai berikut

~LED 1310 nm sebagai sumber cahaya

~Fiber optik tipe GIF 50 C,indeks bias core pada 1479 pada 1300nm

~Deformer terbuat dari bahan PVC

~Uji statis dengan UTM

~Pengulangan sebanyak lima kali

 

Latar belakang penelitian itu sendiri membutuhkan sensor yang mampu memeriksa objek pintar yang jelas tanpa menyentuh dan merugikan dalam waktu singkat dengan resolusi spasial tinggi dan akurasi mulai tinggi.

 

Klasifikasi optical ranging system berdasarkan jangkauan pengukurannya. Sistem jarak optik FMCW sangat cocok diterapkan pada sistem yang membutuhkan kombinasi antara sensitivitas kecepatan tinggi dan resolusi tinggi dalam jarak  menengah.

 

Tahap percobaannya diantaranya sebagai  berikut, dengan membandingkan kinerja profil objek menggunkana sistem rentang optik FMCW ketika laser DFB dan VCSEL digunakan sebagai sapuan frekuensi untuk mencapai akrual rentang tinggi dan resolusi tinggi. Selanjutnya dengan mengoptimalkan waktu perolehan data pemindaian cermin galvano dan analisis FFT dengan memperhatikan respon transien cermin galvano,meningkatkan frekuensi pengulangan sapuan frekuensi optik untuk mempercepat pemrofilan objek dan mencapai waktu pengukuran yang singkat dari pengambilan objek. Dan yang terakhir dengan menerapkan pemfilteran dengan meningkatkan kualitas profil.

 

Mungkin hanya itu yang dapat saya jabarkan tentang fiber optik sebagi sensor optik. Banyak yang tidak dapat saya jabarkan dikarenakan satu dan lain hal,mungkin untuk kedepannya saya bisa lebih baik lagi dalam menjabarkan suatu hal. Webinar tentang fiber optik sangatlah bermanfaat bagi kita yang hidup di zaman dimana semua serba digital. Saya hanya ingin mengucapkan banyak terimakasih kepada Ibu Ula yang telah menjadi pembicara yang materinya sanagt informatif. Sekian terimakasih