Modulasi Elektro-Optik pada Struktur Hetero Kristal Fotonik Resonansi dengan Slot Berbahan Hybrid Silikon di Atas Isolator (SOI) dan Polimer - Gantada, Muhammad Satya Putra; Wülbern, Jan Hendrik; Falco, Andrea Di (Green Publisher Indonesia, 2025)
Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan modulator elektro-optik berbasis struktur photonic crystal (PhC) bercelah yang terintegrasi dengan substrat silikon-on-insulator (SOI) dan polimer non-linear optik (NLO). Desain ini memungkinkan modulasi optik dengan kecepatan sangat tinggi dalam ukuran perangkat yang sangat kecil. Dengan memanfaatkan resonator heterostruktur PhC dua dimensi, medan optik diperkuat di dalam celah sempit yang meningkatkan interaksi antara cahaya dan medan listrik. Simulasi numerik menunjukkan bahwa desain ini dapat mencapai faktor kualitas (Q-factor) hingga 10.000, sementara hasil eksperimen menunjukkan Q-factor sekitar 2200. Modulasi elektro-optik dicapai dengan menerapkan medan listrik eksternal yang mengubah indeks bias polimer NLO di dalam celah, menghasilkan pergeseran posisi resonansi. Pengujian menunjukkan bahwa sinyal modulasi mengikuti pola linier (efek Pockels) dan kuadratik (efek Kerr listrik) terhadap medan listrik. Koefisien elektro-optik (r33) yang diperoleh dari pengukuran sekitar 9 pm/V, lebih rendah dari nilai polimer massal, yang diduga disebabkan oleh ketidaksempurnaan orientasi molekul dalam celah sempit. Selain itu, analisis kelistrikan perangkat menunjukkan bahwa kecepatan modulasi hingga 100 GHz dapat dicapai dengan optimasi resistivitas silikon melalui doping. Hasil ini menunjukkan potensi besar integrasi PhC bercelah dan polimer NLO dalam menghasilkan modulator elektro-optik yang sangat cepat, efisien, dan berukuran miniatur.