Analisis Kinerja Detektor Optik Berbasis Fototransistor PNP Dalam Sistem Serat Optik
Kata Kunci:
Serat optik, PNP phototransistor, Gallium Arsenide (GaAs), Silicon (Si), fotodetektor, komunikasi optik.Abstrak
Serat optik merupakan teknologi utama dalam sistem komunikasi modern karena mampu menyediakan kapasitas, kecepatan, dan keandalan transmisi yang tinggi. Salah satu komponen penting dalam sistem ini adalah fotodetektor yang berfungsi mengubah sinyal cahaya menjadi sinyal listrik, salah satunya menggunakan fototransistor. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kinerja PNP phototransistor berbahan Gallium Arsenide (GaAs) dan Silicon (Si) sebagai fotodetektor pada sistem komunikasi serat optik dengan asumsi konsentrasi doping donor (ND = 10¹⁶ m⁻³) dan akseptor (NA = 10¹⁷–10¹⁹ m⁻³). Metode penelitian dilakukan melalui studi literatur, penentuan parameter semikonduktor, serta perhitungan kinerja fototransistor berdasarkan parameter utama, meliputi lebar deplesi, tegangan bias maju, arus emitor, quantum efficiency, responsivity, internal gain, arus keluaran, photon flux, bandwidth, signal-to-noise ratio (SNR), dan daya optik. Perbandingan hasil menunjukkan bahwa GaAs unggul pada quantum efficiency (0,46), responsivity (0,32 A/W), outflow current (1,89×10⁻⁴ A), photon flux (5,47×10¹⁴ s⁻¹), SNR (2656), serta konsumsi daya optik yang rendah (5,19×10⁻⁷ W). Sebaliknya, Si unggul pada common emitter gain (1563) dan bandwidth (6,55×10⁹ Hz), yang menjadikannya lebih sesuai untuk aplikasi komunikasi optik berkecepatan tinggi. Hasil penelitian menyimpulkan bahwa GaAs lebih ideal untuk fotodeteksi dengan sensitivitas tinggi, efisiensi cahaya, dan sinyal yang stabil, sedangkan Si lebih tepat digunakan pada sistem komunikasi optik yang membutuhkan kecepatan transmisi data dan penguatan arus tinggi. Dengan demikian, pemilihan material PNP phototransistor harus mempertimbangkan kebutuhan spesifik aplikasi agar kinerja sistem serat optik dapat dioptimalkan.
Unduhan
Referensi
Anisah, S., Tharo, Z., Hamdani, H., & Butar, A. K. B. (2023). Optimization Analysis Of Solar And Wind Power Hybrid Power Plant Systems. Prosiding Universitas Dharmawangsa, 3(1), 614-624.
Hamdani, H., Sastra, A., & Firmansyah, D. (2023). Kajian Pembangunan Lift Barang Pintar Kapasitas 50 Kg Dengan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS). INTECOMS: Journal of Information Technology and Computer Science, 6(1), 429-433.
Hamdani, H., Tharo, Z., Anisah, S., & Lubis, S. A. (2020, September). Rancang Bangun Inverter Gelombang Sinus Termodifikasi Pada Pembangkit Listrik Tenaga Surya Untuk Rumah Tinggal. In Prosiding Seminar Nasional Teknik UISU (SEMNASTEK) (Vol. 3, No. 1, pp. 156-162).
Tharo, Z., Hamdani, H., & Andriana, M. (2019, May). Pembangkit listrik hybrid tenaga surya dan angin sebagai sumber alternatif menghadapi krisis energi fosil di sumatera. In Prosiding Seminar Nasional Teknik UISU (SEMNASTEK) (Vol. 2, No. 1, pp. 141-144).
Tharo, Z., Hamdani, H., Andriana, M., & Yusar, J. H. (2022). Implementasi genset ramah lingkungan berbasis panel surya di Desa Tomuan Holbung. Jurnal Derma Pengabdian Dosen Perguruan Tinggi (Jurnal Deputi), 2(2), 98-101.
Tharo, Z., Syahputra, M. R., Hamdani, H., & Sugino, B. (2020). Analisis Sistem Proteksi Jaringan Tegangan Menengah Menggunakan Aplikasi Etap Di Bandar Udara Internasional Kualanamu. Journal Of Electrical And System Control Engineering, 4(1), 33-42.
Wibowo, P., Lubis, S. A., & Hamdani, Z. T. (2017). Smart home security system design sensor based on pir and microcontroller. International Journal of Global Sustainability, 1(1), 67-73.
Yusup, M. (2022). Teknologi Radio Frequency Identification (RFID) sebagai tools system pembuka pintu outomatis pada smart house. Jurnal Media Infotama, 18(2), 367-373.
Arrasyid, F. (2022). Analysis of the Effect of Adding PNP Phototransistors on Fiber Optic Systems.
A. H. Noviyanto, “Pengujian Sensor Cahaya Phototransistor dan Photodiode pada Pemantau Denyut Jantung dengan Metode Photoplethysmograph Refleksi,” Jurnal Teknik Industri, Mesin, Elektro dan Ilmu Komputer, vol. 10, no. 1, 2019.
N. Suliyani, S. W. Suciyati, “Rancang Bangun Alat Ukur Kekeruhan Air Menggunakan Fototransistor dan LED Inframerah Berbasis Arduino Uno,” Journal of Energy, Material, and Instrumentation Technology, vol. 2, no. 2, p. 1222, 2021.
M. Sova, Warsito, A. Supriyanto, “Rancang Bangun Alat Ukur Curah Hujan dengan Metode Timbangan Menggunakan Sensor Fototransistor Berbasis Arduino Uno,” Jurnal Teori dan Aplikasi Fisika, vol. 5, no. 2, p. 1015, 2017..
Unduhan
Diterbitkan
Cara Mengutip
Terbitan
Bagian
Lisensi
Artikel ini berlisensiCreative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
HAK CIPTA
Hak cipta atas artikel apapun pada Jurnal Nasional Teknologi Komputer (JNASTEK) dipegang penuh oleh penulisnya dibawah lisensi Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
1. Penulis mengakui bahwa Jurnal Nasional Teknologi Komputer (JNASTEK) berhak sebagai yang mempublikasikan pertama kali dengan lisensi Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License - CC BY-SA.
2. Penulis dapat memasukan tulisan secara terpisah, mengatur distribusi non-ekskulif dari naskah yang telah terbit di jurnal ini kedalam versi yang lain (misal: dikirim ke respository institusi penulis, publikasi kedalam buku, dll), dengan mengakui bahwa naskah telah terbit pertama kali pada Jurnal Nasional Teknologi Komputer (JNASTEK).
LISENSI
Jurnal Nasional Teknologi Komputer (JNASTEK) diterbitkan berdasarkan ketentuan Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License. Lisensi ini mengizinkan setiap orang untuk menyalin dan menyebarluaskan kembali materi ini dalam bentuk atau format apapun, menggubah, mengubah, dan membuat turunan dari materi ini untuk kepentingan apapun, termasuk kepentingan komersial, selama mereka mencantumkan kredit kepada Penulis atas ciptaan asli.
