Fabrikasi dan Karakterisasi Kaca Tellurite Didoping Ion Nd3+ sebagai Material Pembangkit Laser Inframerah

Riyatun, and Marzuki, Ahmad and Purwanto, Hery and Rahmasari, Lita (2012) Fabrikasi dan Karakterisasi Kaca Tellurite Didoping Ion Nd3+ sebagai Material Pembangkit Laser Inframerah. .

[img] Microsoft Word - Published Version
Download (32Kb)

    Abstract

    Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan glass tellurium oxide yang secara thermal stabil namun mempunyai sifat lasing untuk ion Nd3+ yang baik sehingga glass dapat digunakan untuk bahan penguat optic (optical amplifiers). Pemilihan bahan kaca/glass berbasis tellurite dilakukan dengan pertimbangan bahwa kaca ini secara thermal stabil terhadap kristalisasi. Kaca TZBN tersusun atas (Tellurium Zinc Bismuth Natrium) Oxide. Secara teoritis ion Nd3+ yang didopingkan pada kaca tellurite, menyebabkan naiknya luminesen pada 4F3/2 ke 4I9/2 (transisi yang bertanggung jawab untuk penguatan pada λ=1,3 μm/infra merah). Penelitian direncanakan berlangsung dua tahun. Pada tahap awal (tahun I), kegiatan penelitian akan diarahkan untuk optimasi parameter (komposisi, waktu penggerusan, melting temperature, pendinginan) sehingga diperoleh kaca berbasis tellurite yang secara thermal stabil terhadap kristalisasi. Variasi komposisi Natrium Oxide dilakukan pada tahun ke-1 untuk memperoleh sifat glass yang lebih baik, yaitu sifat termal, sifat fisis dan optis. Na2O akan menaikkan energi phonon dari glas. Fabrikasi kaca dilakukan dengan metode melt quenching. Karakterisasi secara fisis akan dilakukan dengan uji massa jenis. Sedangkan tingkat kestabilan glass diuji dengan menggunakan Differential Thermal Analysis (DTA). Uji sifat optik dilakukan dengan pengukuran transmitansi dan absorbansi dari spectrometer UVVis, spectrometer FTIR akan diketahui vibrasi molekul bersesuaian dengan panjang gelombang tertentu. Telah diperoleh hasil uji DTA untuk 3 komposisi Na2O. Diperoleh hasil bahwa kenaikan komposisi Na2O menyebabkan naiknya suhu transisi glas (Tg) sehingga secara termal lebih stabil. Tetapi besaran DT yaitu selisih suhu kristalisasi dengan suhu transisi glas semakin kecil, yang menggambarkan kecenderungan glas menjadi berstruktur kristal semakin besar. Hal ini menimbulkan kehati-hatian dalam proses fabrikasi glas TZBN. Suhu Tg glas TZBN sekitar 300oC digunakan untuk melakukan proses annealing glas. Anealing dilakukan pada suhu Tg tersebut selama 6 jam, diturunkan dengan laju 2o per menit. Selanjutnya glas akan dipolish 4 tingkat dengan amplas sehingga permukaannya benar-benar bersih, transparan dan permukaan rata. Uji optik dilakukan dengan Uv-Vis, FTIR dan HD spectrometer. Pada akhir tahun ke-1 diperoleh komposisi Na2O yang optimum terhadap sifat thermal dan sifat optis. Kondisi ini adalah untuk komposisi Na2O dengan x = 0,6. Dengan demikian, komposisi 60 TeO2 –(35-0,6) Zn O – 2 Bi2O3 – 0,6 Na2O menghasilkan sifat glas terbaik. Tahap berikutnya (Tahun II) adalah pemberian doping ion Nd3+pada kaca tellurite dengan komposisi Na2O yang optimum. Tujuannya adalah untuk mendapatkan konsentrasi Nd3+ dengan sifat lasing optimum. Uji utama pada tahap ini adalah uji sifat optis dengan UV-Vis dan FTIR. Sifat lasing dari glass akan dianalisis dengan menggunakan metode Judd-Ofelt, yakni simulasi untuk memprediksi sifat-sifat lasing, nilai emisi cross-section tinggi, dengan waktu flouresen lama. Output dari penelitian ini adalah didapatkannya material dasar kaca yang dapat digunakan sebagai pembangkit/penguat laser inframerah 1,3 μm. Kata kunci : kaca Tellurite TZBN, Ion Neodymium, pembangkir laser, 1,3 μm, laser infrared

    Item Type: Article
    Subjects: Q Science > QD Chemistry
    Divisions: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
    Depositing User: Miftahful Purnanda
    Date Deposited: 30 Apr 2014 18:10
    Last Modified: 30 Apr 2014 18:10
    URI: https://eprints.uns.ac.id/id/eprint/14083

    Actions (login required)

    View Item