SIMPOSIUM FISIKA NASIONAL (SFN) XXVI DAN. The 3 rd International Conference on Theoretical and Applied Physics (ICTAP 2013) Oktober 2013

PROSIDING ISBN : 978-602-71273-0-2

SIMPOSIUM FISIKA NASIONAL (SFN) XXVI DAN The 3rd International Conference on Theoretical and Applied Physics (ICTAP 2013) 10 – 11 Oktober 2013 Peran penelitian dan pendidikan fisika menuju kemadirian teknologi bangsa untuk mendukung Masterplan Percepatan dan Perluasan Pembangunan Ekonomi Indonesia (MP3EI)

“

PROSIDING SIMPOSIUM FISIKA NASIONAL (SFN) XXVI DAN The 3nd International Conference on Theoretical and Applied Physics (ICTAP 2013)

Peran penelitian dan pendidikan fisika menuju kemadirian teknologi bangsa untuk mendukung Masterplan Percepatan dan Perluasan Pembangunan Ekonomi Indonesia (MP3EI)

Malang 10 - 11 Oktober 2013

JURUSAN FISIKA FMIPA UNIVERSITAS NEGERI MALANG 2014

SIMPOSIUM FISIKA NASIONAL 2014 (SFN XXVI), 10-11 Oktober 2013,Malang,Jatim

PROSIDING Simposium Fisika Nasional (SFN) XXVI ISBN : 978-602-71273-0-2

Peran penelitian dan pendidikan fisika menuju kemadirian teknologi bangsa untuk mendukung Masterplan Percepatan dan Perluasan Pembangunan Ekonomi Indonesia (MP3EI)

Editor

: Nandang Mufti, M.T, Ph.D

Cover Design

: Evan

Hak cipta yang dilindungi : Undang-undang

: Pengarang

Hak Penerbitan pada

:Universitas Negeri Malang

Dicetak oleh

: Unversitas Negeri Malang

Dilarang megutip atau memperbanyak dalam bentuk apapun tanpa seizing tertulis dari Penerbit

Jurusan Fisika FMIPA Universitas Negeri Malang Jl. Semarang No. 5 Malang, 65145

ii


SFN 2013

BIDANG BIOFISIKA No

Nama Pengarang

1.

Agus Mulyono1, Yulia Indah Sulistiasari2

Judul ANALISIS FISIS KOMPOSIT BIOFILTER BERBAHAN SERBUK CANGKANG KEPITING DAN KOPI UNTUK MENANGKAP RADIKAL BEBAS ASAP ROKOK (USAHA MENINGKATKAN KUALITAS ASAP ROKOK)

2.

Dyah Hikmawati1 dan Aminatun2,*

PEMBUATAN PADUAN COBALT MELAUI METODE PELEBURAN UNTUK APLIKASI IMPLAN TULANG PROSTHESIS

Kapas Fernando Pasaribu1, Donn Richard Ricky2, dan Horasdia Saragih3*)

PENGGUNAAN NANOPARTIKEL ZnO SEBAGAI ANTIMIKROBIAL PADA STRAIN ESCHERICHIA COLI SECARA IN VITRO

3

4.

Ni Nyoman Rupiasih1 * , STUDI PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI Made Sumadiyasa2, Putri MEMBRAN BIOPOLIMER KITOSAN SEBAGAI 3 4 Windari , Erika Winasri , MEMBRAN FILTRASI Umi Hariyani5

5.

Sri Dewi Astuty Ilyas, Astuty Fridawanty., Dahlang T

6.

Sri Dewi Astuty Ilyas dan Dahlang Tahir

PENGARUH VARIASI FAKTOR EKSPOSI TEGANGAN TERHADAP KONTRAS FILM RADIOGRAFI PADA TEKNIK RADIOGRAFI JARINGAN LUNAK PENGARUH VARIASI FAKTOR EKSPOSI TEGANGAN TERHADAP KONTRAS FILM RADIOGRAFI JARINGAN LUNAK

Halaman

2

11

17

23

27

34

BIDANG ENERGI DAN LINGKUNGAN 7.

8.

Mamat1, Bambang Prihandoko2

ANALISIS DIMENSI REAKTOR GAS BUANG PADA PROSES PRODUKSI CARBON BLACK

Indah Susanti

VARIABILITAS VERTIKAL UAP AIR DAN PENGARUHNYA PADA TEMPERATUR PERMUKAAN

42

48

iii


9.

R. Arif Wibowo*, Asriani Hamzah*, Suryani Dyah Astuti*

POTENSI MEDAN MAGNETIK DARI KUMPARAN HELMHOLTZ UNTUK INAKTIVASI BAKTERI PENCEMAR AIR (ESCHERIA COLI)

65

BIDANG GEOFISIKA 10.

Arsali*,1, Octavianus Cakra PENENTUAN KOEFISIEN UNTUK Satya1, Supardi1, dan Indra PERHITUNGAN SUHU UDARA HARIAN Purna2 DATA KLIMATOLOGI KOTA PALEMBANG

11.

Desi Kiswiranti1 dan Prof. Dr. H Kirbani S. B2,*

ANALISIS STATISTIK TEMPORAL ERUPSI GUNUNG KELUD, SEMERU, DAN MERAPI

Eddy Hermawan

PENENTUAN MODEL ANOMALI CURAH HUJAN MALANG, JAWA TIMUR BERBASIS INDEKS MONSUN GLOBAL

Ninong Komala

VARIASI UAP AIR DAN OZON TOTAL DI PULAU JAWA BERBASIS DATA AQUA-AIRS

12.

13.

14.

Nurzaman Adikusumah1,*

15. Titi Anggono, Syuhada

16.

17.

PEMROSESAN DATA WAVEFORM GEMPA UNTUK PENENTUAN FOCAL MECHANISM DENGAN MENGGUNAKAN DATA LOKAL DAN REGIONAL

Sinta Berliana Sipayung1 danRisyanto1

DISTRIBUSI AWAN CUMULONIMBUS (CB) DI INDONESIA HASIL PENGAMATAN SATELIT MTSAT

Daeng Achmad Suaidi 1, Bashori Andi Syahputra 2, Burhan Indrawan 3

KOMPUTASI LUAS KONTUR ANOMALI PADA CITRA GEOLISTRIK RESISTIVITAS DENGAN ALGORITMA SEGMENTASI DATA BERBASIS PIKSEL

Ina Juaeni1 dan Iis Sofiati1 18.

KORELASI INDEKS OSILASI SELATAN TERHADAP VARIABILITAS IKLIM DI PULAU UTAMA INDONESIA SEBAGAI PENENTU KEPEKAAN WILAYAH DARI PENGARUH EL NINO

PERBANDINGAN POLA DAN INTENSITAS CURAH HUJAN OBSERVASI DENGAN CURAH HUJAN SIMULASI HARIAN DI JAWA TIMUR

72

78

89

97

107

112

118

125

134

iv


19.

20.

21.

22.

23.

Tuti Budiwati 1), dan Indah Susanti

PENGARUH ANGIN TERHADAP DISTRIBUSI MUSIMAN KARBON MONOKSIDA (CO) DI INDONESIA

Iis Sofiati1, Ina Juaeni2

PERBANDINGAN CURAH HUJAN LUARAN CUBIC CONFORMAL ATMOSPHERIC MODEL (CCAM) DAN SATELIT TROPICAL RAINFALL MEASURING MISSION (TRMM) 3B43 V7 DI JAWA TIMUR

Ninong Komala

VARIASI UAP AIR DAN OZON TOTAL DI PULAU JAWA BERBASIS DATA AQUA-AIRS

Dwi Bayuwati, Suryadi, Andi Setiono, Tomi Budi Waluyo, Bambang Widiyatmoko

PENGENBANGAN SISTEM MONITORING TERPADU UNTUK DETEKSI DINI PERGESERAN TANAH SECARA REAL-TIME

Lely QodritaAvia

ANALISIS PENGARUH DINAMIKA ATMOSFER DAN LAUT TERHADAP ANOMALI HUJAN WILAYAH INDONESIA PERIODE JANUARI SAMPAI JUNI 2013

144

154

164

175

185

BIDANG ELEKTRONIKA DAN INSTRUMENTASI

24.

25.

26.

27.

Agus Rino, Agus Muhamad Hatta, Sekartedjo Agus Sukarto Wismogroho, Marga Asta Jaya Mulya Dedi Tri Laksono1*, Choirun Nisa Ristanty2, Deni Tri Laksono1, Achsanul Khabib1, Maria Margaretha Suliyanti1 Nanik Indayaningsih1 Affi Nurhidayah1

KARAKTERISASI SENSOR PERGESERAN BERBASIS SERAT OPTIK BERSTRUKTUR SINGLEMODE-MULTIMODE-SINGLEMODE (SMS) PENGEMBANGAN ANALISA TERMAL AUTOGENEOUS IGNITION TEST MATERIAL SISTEM PROTEKSI GANGGUAN PADA MOTOR 02 MC 202 MENGGUNAKAN TEKNOLOGI RELAI DIGITAL SEPAM 1000+ SERI 40 DI PT. PETROKIMIA GRESIK ANALISA LEMBARAN KARBON SEBAGAI PENYERAP GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK PADA RANGE GIGAHERTZ UNTUK DIAPLIKASIKAN PADA SYSTEM RADAR

196

200

206

210

v


28.

Sofyan Hasan1, Samsul Hidayat2*, dan Heriyanto3*

RANCANGBANGUN PROTOTIPE PENGUKUR DISTRIBUSI FLUIDA MENGGUNAKAN SENSOR TEKANAN MPX5100DP DAN MODUL NRF905

29.

Syifaul Fuada1

STUDI AWAL PEMBUATAN ROBOT OUTPIPE TRACKING BERBASIS NEURAL NETWORK

Heri Nugraha1), Marga Asta Jaya Mulya2)

INSTALASI DAN PENGUJIAN SISTEM KONTROL TEMPERATUR FURNACE MULTI STEP RAMP/SOAK FUJI PXR 9

Dwi Hanto, Iyon Titok Sugiarto, dan Bambang Widiyatmoko

PENGUKURAN PERUBAHAN FREKUENSI LASER DIODA TERHADAP PERUBAHAN SUHU DENGAN TEKNIK HETERODYNE

Kurriawan Budi1 dan Endarko1,*

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN BATERAI SEKUNDER MENGGUNAKAN ELEKTRODA SENG-KARBON DAN ELEKTROLIT H2SO4

30.

31.

32.

214

225

234

242

250

BIDANG LASER OPTIK

33.

34.

35.

36.

Nasrullah Idris1,*, Muliadi Ramli2, Kiichiro Kagawa3 and Koo Hendrik Kurniawan4

FENOMENA KHAS PADA PENERAPAN TEKNIK SPEKTROSKOPI PLASMA LASER (LASER-INDUCED PLASMA SPECTROSCOPY) SEBAGAI ALAT ANALITIK BARU UNTUK ANALISA SAMPEL LINGKUNGAN

Anang Hadiatmo1*, Mohamad Jahja1, Yayu Indriyati Arifin1

MENGHITUNG INDEKS BIAS KEPING GELAS DAN POLIMER DENGAN MENGGUNAKAN INTERFEROMETER MICHELSON

Samian dan Y. G. Y. Yhuwana

DETEKSI KETINGGIAN BENSIN MENGGUNAKAN FIBER COUPLER

Sujito, Billy Septian Putra

DETEKSI DINI KERETAKAN KONSTRUKSI BETON MENGGUNAKAN FIBER OPTIK SMF28

*

37.

Mochamad Nurul Amin , Mitrayana, Moh. Ali Joko Wasono

APLIKASI TEKNIK SPEKTROSKOPI FOTOAKUSTIK LASER UNTUK PENGUJIAN SCRUBBER GAS ETILEN BUAH PASCAPANEN

258

263

269

275

282

vi


Arifin1,4, A. M. Hatta2, M. S. Muntini3, A. Rubiyanto3 38.

39.

Hery Suyanto1*, Manuntun Manurung2

KAJIAN EKSPERIMENTAL SENSOR PERGESERAN DAN REGANGAN BERBASIS SERAT OPTIK POLIMER PENGARUH LINGKUNGAN GAS ARGON TERHADAP KARAKTERISTIK SPEKTRUM EMISI FOTON ATOM NETRAL Zn DENGAN LIBS

289

296

BIDANG MATERIAL

40.

41.

42.

43.

44.

45.

46.

Adi Rahwanto* dan Zulkarnain Jalil

IDENTIFIKASI MINERAL BIJIH BESI KAWASAN BABAHROT, ACEH BARAT DAYA

Ahmad Marzuki1, Rudi Susanto1, Cari1, Adi Pramuda1,2, Wahyudi1,2

ANALISIS SPEKTROSKOPIK ION Er3+ DALAM KACA TeO2-ZnO-Bi2O3

Astrini Dewi Kusumawati

METODE KARAKTERISASI DIELEKTRIK SECARA KOMPERHENSIF BATUAN BERBASIS TEMBAGA DI TULUNGAGUNG UNTUK PENYUSUNAN DATABASE SIFAT FISIS BATUAN INDONESIA

Erfin Y Febrianto. Etty Martiwigayatri, Slamet Priyono

Fauzi 1), Thamrin2)

307

ZIRKONIA DAN PERANANNYA SEBAGAI KATALIS BIODISEL OPTIMASI SIFAT MEKANIK DALAM PEMBUATAN BETON POLIMER MENGGUNAKAN BATU APUNG DAN LIMBAH PADAT BENANG KARET DENGAN PEREKAT POLIURETAN ALAM

Kurriawan Budi dan Endarko1,*

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN BATERAI SEKUNDER MENGGUNAKAN ELEKTRODA SENG-KARBON DAN ELEKTROLIT H2SO4

Sutikno*, Muhammad

PEMBUATAN BAHAN RESIST BERBASIS PHENOL UNTUK APLIKASI PHOTOLITHOGRAPHY

1

Lukman Hakim, Sugianto

303

314

326

331

336

343

vii


47.

Tri Saktiani1 , Aminatun2, Jan Ady3

OPTIMALISASI SIFAT MEKKANIK PADUAN KOBALT SEBAGAI IMPLAN TULANG PROSTHESISMELALUI PROSES SINTERING

48.

W. Widanarto1, Bilalodin1, dan M. Effendi1

STUDI AWAL PENGARUH BACO3 TERHADAP STRUKTUR DAN SIFAT MAGNETIK FE3O4 ALAM SEBAGAI BAHAN MAGNET FERIT

Aminatun1 , Dyah Hikmawati1 , Jan. Adi1 , Tri Saktiani1 dan Mar'atus Sholikhah1

PENGARUH PERLAKUAN PANAS TERHADAP SIFAT MIKRO PADUAN KOBALT MELALUI METODE PELEBURAN DAN METALURGI SERBUK

Bambang Prihandoko,

PENGARUH PENAMBAHAN Li2O TERHADAP KARAKTERISTIK KOMPOSIT KERAMIK ANODA BATERAI LITHIUM BERBASIS Li4Ti5O12

49.

50.

52.

Horasdia Saragih dan Donn Richard Ricky

PENGGUNAAN RUANG REAKSI BERUKURAN MIKROMETER BERBENTUK TABUNG UNTUK MENUMBUHKAN NANOPARTIKEL ZnO BERDISPERSI TUNGGAL

53.

Kartika Sari1), Sunardi2), Anggi Tri Utama3)

SIFAT OPTIK RHOEO DISCOLOR SEBAGAI SENSITIZER SEL SURYA

Muhammad Saukani 1,2*), Frida Ulfah Ermawati1,3, Suasmoro1, Suminar Pratapa1

MEKANISME PERLAMBATAN PENYUSUTAN DALAM KAJIAN SINTERING Mg0,8Zn0,2TiO3

55.

Slamet Priyono dan Bambang Prihandoko

PENGARUH LAMA PENCAMPURAN GRAFIT DAN CARBON BLACK TERHADAP DISTRIBUSI SIFAT-SIFAT PELAT BIPOLAR PEMFC BERBASIS KOMPOSIT GRAFIT/EPOKSI

56.

Titik Lestariningsih, Etty Marty Wigayati

PENGARUH WAKTU PENYIMPANAN TERHADAP KESTABILAN SENYAWA LiB(C2O4)2

*)

54.

57.

Yofentina Iriani1, Anif Jamaluddin2, Lia Setyaningsih1

KAJIAN STUKTUR MIKRO DAN MORFOLOGI LAPISAN TIPIS BARIUM STRONTIUM TITANAT (BA0,9Sr0,1TiO3) YANG DIDOPING LANTANUM

352

362

367

375

380

390

395

402

411

418

viii


58.

59.

Yuan Alfinsyah Sihombing*1, Kamsul Abraha1

Abdullah Fuad, Nandang Mufti, An Nafiqi Frandicha, dan Markus Diantoro

KAJIAN PENGARUH NANOPARTIKEL MAGNETIK Fe3O4 PADA DETEKSI BIOSENSOR BERBASIS SURFACE PLASMON RESONANCE (SPR)

SINTESIS DAN KARAKTERISASI NANOPARTIKEL Fe3O4 YANG DILAPISI KARBON DARI BAHAN PASIR LOKAL DENGAN METODA SONOKIMIA

425

430

BIDANG TEORI DAN KOMPUTASI

60.

R. Wakhid Akhdinirwanto 1) Yusro Al Hakim 2) , Sholihun3), Kuwat Triyana4) Visty Devi Aryanthy

61.

62.

Lita Rahmasari1, Ike Yuliastuti2, Riyatun2,* Syahwin1 , Muhammad Zarlis2, Golfrid Gultom3

63.

T. Sumaryada1* , E.S. Wahyuni, H. Syafutra, R. Sobirin 64.

65.

Bambang Labanan 1*, Lailany Yahya2, Mursalin1, Muhammad Yusuf 1

PERHITUNGAN PARAMETER INTERNAL SEL SURYA ORGANIK POLIMER P3HT:PCBM

PENYELESAIAN PERSAMAAN DIRAC UNTUK POTENSIAL POSCHL-TELLER TERMODIFIKASI PLUS GENDENSTEIN 3 BAGIAN POLAR DENGAN METODE HYPERGEOMETRIC

KAJIAN SIFAT LASING KACA TZBN YANG DIDADAH Nd3+ MENGGUNAKAN ANALISA JUDD-OFELT ANALISIS HASIL KOMPUTASI NUMERIK MENGHITUNG KECEPATAN PENERJUN PAYUNG

PENGARUH PEMBATASAN DAERAH PENYERAPAN SPEKTRUM RADIASI BENDA HITAM DARI MATAHARI PADA SIMULASI SEL SURYA 4-JUNCTION Al0.3Ga0.7As/GaAs/InP/Ge

DINAMIKA SOLITON DNA DENGAN MODEL YAKUSHEVICH

438

447

453

461

471

478

ix


BIDANG PENDIDIKAN 66.

67.

68.

69.

70.

Apit Fathurohman1, Nurulhuda Abd Rahman2, Mohd Mustamam Bin Abd. Karim2

STUDI PEMAHAMAN KONSEP VEKTOR MAHASISWA CALON GURU FISIKA TINGKAT I

A.Halim

MODEL CONCEPTUAL CHANGE DALAM PEMBELAJARAN FISIKA KUANTUM

Dr. A. Kusdiwelirawan,1) Hendrik Seputra2)

PENGARUH PENGGUNAAN METODE PROJECT BASED LEARNING UNTUK MENINGKATKAN LOGIKA BERPIKIR SAINS SISWA KELAS X SEMESTER II DI SMA AVICENE CINER

Imti Hadiyanti, Agus S.B, dan Iwan S.

PENGEMBANGAN MEDIA PEMBELAJARAN KHUSUS BAGI SISWA PENYANDANG TUNA RUNGU MATERI KALOR FISIKA SMP

Aning Esty Prayugi, Supriyono Koes Handayanto, dan Sentot Kusairi

PENGEMBANGAN MODUL TUTORIAL INTERAKTIF BERBASIS SCAFFOLDING PADA MATERI LISTRIK STATIS UNTUK MENINGKATKAN PENGUASAAN KONSEP FISIKA DASAR II MAHASISWA FISIKA

71. Ediyanto

72.

73.

Hadi Nasbey 1) ,I Made Astra 1) , Widyanirmala1*)

Helmi Abdullah1)

PENGARUH MODEL PENILAIAN FORMATIF BERBANTUAN VIRTUAL LEARNING ENVIROMENTS (VLEs) TERHADAP PENINGKATAN PEMAHAMAN KONSEP FISIKA SISWA

PENGEMBANGAN APLIKASI ANDROID BERUPA WORKBOOK FISIKA SEBAGAI PENDUKUNG MOBILE LEARNING UNTUK SISWA SMA ANALISIS PENGETAHUAN METAKOGNITIF MAHASISWA BARU PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA SEBAGAI STARTING POINT DALAM MENGEKSPLORASI KUALITAS PEMBELAJARAN DI LPTK

486

494

503

507

510

516

523

528

x


74.

75.

76.

78.

79.

Imas Ratna Ermawaty,Soenarto,Tri Isti Hartini

Khaeruddin, Nurhayati, Pariabti Palloan

81.

82.

ANALISIS KELAYAKAN MODEL PEMBELAJARAN FISIKA BERBASIS KETRAMPILAN PROSES SAINS SETTING KOOPERATIF

Rundy Ekanantadan Agus Suyudi

PENGARUH MODEL PEMBELAJARAN PROBLEM BASED LEARNINGDENGAN STRATEGI HEURISTIK POLYA TERHADAP PRESTASI BELAJAR SISWA DAN KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS KELAS X SMA NEGERI 7 MALANG

Supriyono Koes H.1, Purbo Suwasono2

PENGARUH PAKET SCAFFOLDING FISIKA DASAR TERHADAP PRESTASI BELAJAR FISIKA CALON GURU SMA

Surya Aji Ermanto1, Sentot Kusairi2, Chusnana I.Y3.

PENGEMBANGANGAN SISTEM PENILAIAN FORMATIF MATERI INDUKSI ELEKTROMAGNETIK BERBANTUAN WEB UNTUK MEMBANTU PEMBELAJARAN FISIKA SMP

HM. Wartono , Andhika Dwi Hendrayana2, dan Choirul Huda3

PENGEMBANGAN PERANGKAT PEMBELAJARAN MODEL PROBLEM BASED LEARNING TERINTEGRASI COMPUTER ASSISTED INSTRUCTION UNTUK MENINGKATKAN PENGUASAAN KONSEP FISIKA

Winarto1, Markus Diantoro2, dan Muhardjito3

PENGEMBANGAN CONCISE NARRATED ANIMATION (CNA) UNTUK MENINGKATKAN PRESTASI MATA KULIAH FISIKA DASAR MAHASISWA CALON GURU

Yulia Agustin Surya Juita1* dan Dr. H. Wartono, M.Pd2

EFEKTIFITAS PEMBELAJARAN PROBLEM BASED LEARNING (PBL) DALAM MENINGKATKAN PRESTASI BELAJAR, KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS, DAN BERPIKIR KREATIF SISWA SMP

1

80.

PEMBUKTIAN PERSAMAAN TEORITIK DENGAN MENGGUNAKAN OSILOSKOP PADA OSILATOR RELAKSASI DENGAN RANGKAIAN OP-AMP

534

543

551

557

563

567

575

585

xi


ICTAP 2013

GEOPHYSIC

83.

84.

85.

G.M. Lucki Junursyah and Asep Harja2,**

VOLCANIC DEPOSIT THICKNESS IN THE AREA AROUND MANGLAYANG MOUNTAIN BY ONE-DIMENSIONAL DATA INTERPRETATION OF MAGNETOTELLURIC

1,*

Ari Teguh Sugiarto1, Dwa Desa Warnana2, Reureza Aghy Hariutama3

FORMATION EVALUATION AND PERMEABILTY ESTIMATION OF CARBONATE RESERVOIR USING CARMAN KOZCENY AND TIMUR EQUATION

Syuhada1,4*, Nugroho D. Hananto2, Nanang T Puspito3 and Haryadi Permana2

THE DISTRIBUTIONS AND FOCAL MECHANISM OF EARTHQUAKES IN THE SUNDA-BANDA ARC TRANSITION

594

599

606

INSTRUMENTATION

86.

87.

88.

Erna Risfaula Kusumawati(1), Yono Hadi Pramono(2), Agus Rubiyanto(3)

Syamsir Dewang*, Bualkar Abdullah1, Bannu Abd. Samad1, Nur Hasanah1

Yulkifli1, Zulhendri Kamus2 and Nofri Hardisal3

DESIGN AND FABRICATION OF LOWCOST RECONFIGURABLE MICROSTRIP ANTENNA USING PHOTODIODE AS OPTICAL SWITCHING

PHYSICAL PARAMETERS MEASUREMENT TO ANALYZE THE XRAY RADIATION FOR RADIO DIAGNOSTIC QUALITY CONTROL IN HOSPITALS

DEVELOPMENT OF INSTRUMENT AIR HUMADITY BASED MICROCONTROLLER ATMEGA32 WITH STORAGE DATA BY USING SHT75 SENSOR

613

819

626

xii


MATERIAL

89.

90.

91.

Efinda Putri N.S1)*, Arista Indriani1, Umi Himawati1, Aminatun1, Dyah Hikmawati1

SYNTHESIS OF COBALT ALLOY THROUGH SMELTING METHOD AND ITS CHARACTERIZATION AS PROSTHESIS BONE IMPLANT

Hery Suyanto1*, Manuntun Manurung2, Ni Nyoman Rupiasih1

CHARACTERIZATION OF HYDROGEN AND OXYGEN ELEMENTS IN SANDSTONE BY LASER-INDUCED BREAKDOWN SPECTROSCOPY (LIBS)

Kurnia Sembiring1*, Eddy Marlianto1, Thamrin1, Ridwan Sani2

THE USE OF SOLID WASTE IN RUBBER GLOVES INDUSTRY AND NATURAL POLYURETHANE IN MAKING SOUND DUMPINGPOLYMER’S ROOF

638

647

653

THEORY

92.

Triyanta1, Douglas Singleton2, Preston Jones2, and Gerardo Munoz2,*

FIELD LOCALIZATION IN A MODIFIED RANDALL-SUNDRUM FIVEDIMENSIONAL BRANE MODEL

661

EDUCATION Ketang Wiyono,* 93.

DEVELOPMENT OF INTERACTIVE MULTIMEDIA BASED VISUAL LEARNING STYLE IN MODERN PHYSICS COURSE

Nurjannah1 and Haeruddin2

94.

667

673 DEVELOPING PRACTICUM TOOLS OF PHYSICS PROBLEM-SOLVING LABORATORY USING SIMPLE MEDIUM IN JUNIOR HIGH SCHOOLS AT REMOTE AREA IN DONGGALA DISTRICT

xiii

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya panjatkan kehadiran Allah SWT. Yang telah melimpahkan rahmat dan hidyahNya kepada kita semua sehingga prosiding Simposium Fisika Nasional (SFN) XXVI dan The 3rd Internasional Conference on Theoretical and Applied Physics (ICTAP) 2013 dapat diselesaikan. Kegiatan SFN dan ICTAP merupakan kerjasama antara Jurusan Fisika Universitas Negeri Malang dan Himpunan Fisika Indonesia (HFI) dan telah diselenggarakan pada tanggal 10-11 Oktober 2013 di Universitas Negeri Malang, Malang, Jawa Timur, Indonesia. Kegiatan SFN dan ICTAP 2013 ini dihadiri oleh para pakar fisika meliputi bidang fisika material, photonics, geofisika, astronomi, instrumentasi, teori, komputasi, dan pendidikannya baik dari luar negeri maupun dalam negeri sehingga dapat menjadi media yang efektif dalam pemasyarakatan hasil penelitian. Acara telah menjadi ajang penting bagi guru/pengajar fisika dari sekolah lanjutan tingkat atas untuk membangun jaringan dengan peneliti-peneliti di bidang fisika sehingga dapat meningkatkan ilmu dan pengalaman penelitian. Kami atas nama panitia mengucapkan banyak terimakasih kepada berbagai fihak seperti panitia penyelenggara, panitia pengarah, panitia akademik, peserta, dan mahasiswa. Kamu ucapkan terimkasih kepada para keynotes speakers SFN XXVI : Prof. Agus Subekti, M.Sc., Ph.D (Direktur DP2M DIKTI) Prof. Freddy Permana Zen, M.Sc, D.Sc (Staf Ahli KEMENRISTEK), Dr. Bambang Widiyatmoko M.Eng. (LIPI), Drs. Suminar Pratapa, M.Sc., Ph.D. (ITS), Ir. Bambang Setiahadi P., B.Sc, M.Sc, D.Sc (LIPI), dan keynotes speakers ICTAP 2013 : Prof. Dr. Andrivo Rusydi (National University of Singapore), Prof. Didier Fasquelle. PhD (Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO), France), Prof. Dr. Md. Rahim Sahar. (Universiti Teknologi Malaysia), Asst. Prof. Jakrapong Kaewkhao, Ph.D (Nakhon Pathom Rajabhat University, Thailand), Dr. Mati Horprathum (National Electronics and Computer Tecnhology Center, Thailand), Prof. Dr. Terry Mart (University of Indonesia) and Prof. Dr. Ing. Mitra Djamal (ITB) yang telah menerima undangan panitia. Panitia juga mengucapkan kepada Universitas Negeri Malang atas bantuan dana yang telah diberikan. Pelaksanaan Seminar Nasional Fisika XXVI dikuti lebih dari 250 peserta dengan 120 manuskrip peserta pemakalah. Setelah melalui proses seleksi dan penyuntingan, dihasilkan 42 artikel dimuat dalam AIP Proceeding volume 1617 dan 66 artikel disajikan dalam prosiding SFN dan ICTAP 2013. Proses seleksi, telaah dan revisi yang melibatkan komunikasi antara editor, penyunting dan penulis dengan minimal dua orang penyunting untuk setiap manuskrip memerlukan waktu yang cukup lama. Hal ini menjadi faktor utama terdapatnya tenggang waktu selama sekitar satu tahun antara pelaksanaan SFN dan penerbitan prosiding. Akhirnya kami sampaikan terimakasih dan mohon maaf. Semoga Prosiding ini memberikan manfaat bagi kita semua.

Nandang Mufti, MT. Ph.D Ketua Panitia SFN XXVI dan ICTAP 2013

xv


PENGUKURAN PERUBAHAN FREKUENSI LASER DIODA TERHADAP PERUBAHAN SUHU DENGAN TEKNIK HETERODYNE Dwi Hanto, Iyon Titok Sugiarto, dan Bambang Widiyatmoko Group THz-Photonics, Bidang Instrumentasi Fisis dan Optoelektronik Pusat Penelitian Fisika – Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia Komplek PUSPIPTEK, Setu, Tangerang Selatan, Banten Email: [email protected]

ABSTRAK Sumber gelombang mikro dengan frekuensi yang dapat ditala telah dibangkitkan dengan menggunakan teknik heterodyne antara dua laser. Perubahan suhu salah satu laser dapat merubah frekuensi gelombang mikro yang terbangkit. Laser merupakan oscillator frekuensi tinggi, sehingga bila 2 buah laser masing masing dengan frekuensi •1 dan • 2 dipadukan maka akan terjadi pelayangan (beat) dimana bila dideteksi dengan photodetektor menghasilkan beat signal. Apabila frekuensi laser satu dijadikan laser standard dan frekuensi laser 2 dapat ditala maka frekuensi beat signal atau sinyal gelombang mikro yang terbangkit akan bisa ditala (tunable) sesuai dengan beda frekuensi laser. Gelombang mikro telah dihasilkan dan dapat ditala dari frekuensi 0-8,5 GHz dengan merubah suhu operasi laser dengan perubahan 8.5809 GHz per derajad celcius. Kata kunci: Laser diode, gelombang mikro, pelayangan, tunable.

PENDAHULUAN Kehandalan sistem komunikasi merupakan kunci dalam abad 21 atau era teknologi informasi saat ini. Sebagai contoh, perkembangan pengguna handphone atau sistem komunikasi tanpa kabel didunia ini sangat besar dibanding tahun 90-an. Seiring dengan hal ini diperlukan peningkatan teknologi yang memadai dalam sistem komunikasi yaitu untuk menyampaikan data dari satu base station ke central station atau sebaliknya. Teknologi yang ada sekarang adalah dengan mengunakan gelombang mikro sebagai pembawa data, namun dengan sistem ini memerlukan peningkatan frekuensi yang signifikan, karena pada umumnya frekuensi di bawah 10 GHz telah penuh dipakai dalam berbagai komunikasi. Disamping itu teknologi gelombang mikro merupakan kunci utama dan sangat diperlukan dalam sistem pertahanan dan keamanan terutama dalam instrumentasi, sistem navigasi dan radio komunikasi. Teknologi yang ada untuk membangkitkan gelombang mikro adalah dengan Dielectric Resonant Oscillator (DRO) dimana teknik ini hanya mampu membangkitkan frekuensi di bawah 10 Ghz sehingga diperlukan frequency multiplier untuk mendapatkan frekensi diatas 10 GHz. Masalah yang dihadapi dalam menggandakan frekuensi (frequency multiplier) adalah besarnya phase noise yang dibangkitkan karena phase noise merupakan perkalian dari phase noise sumber aslinya, sehingga akan memperbesar bit error rate bila dipakai dalam sistem komunikasi. Disisi lain laser merupakan sumber cahaya single frekuensi dan sangat stabil dengan untuk panjang gelombang 1,55 um. Dengan memakai kelebihan laser dari kestabilan frekuensinya maka dapat dipakai untuk membangkitkan gelombang microwave maupun milliwave dengan sistem homodyne. Kuri et.al, telah mengusulkan sistem radio on fiber dengan membangkitkan carrier gelombang micro dengan dua buah laser [5], sedang Musa et.al telah merealisasikan pembangkt frekuensi 500 GHz dengan comb generator dan diketahui bahwa phase noise yang ditimbulkan bisa 1/1000 nya dari sistem frekuensi multiplier [6]. Namun hasil-hasil yang telah dicapai belum dapat membangkitkan gelombang mikro yang mampu tala. Tulisan ini secara umum mempelajari pembangkit gelombang mikro menggunakan laser diode dan pengembangannya agar dapat dipakai dalam komunikasi maupun keperluan lainnya. Dalam membangkitkan gelombang mikro dengan laser hal-hal yang perlu penelitian mendalam adalah sistem stabilisasi laser, mikrowave coupling dan pengintegrasian system. 242


METODOLOGI Laser merupakan sebuah oscillator optis yang dapat didekati dengan persamaan sinus cosinus. Misalkan dua laser masing masing mempunyai frekuensi f0 dan fs dan sinyal medan listriknya E0 dan Es yang dapat diekpresikan dalam persamaan sebagai berikut

E0 = A0 cos(ϖ 0 t )

(1)

E s = As cos(ϖ s t + θ )

(2)

dimana •s =•0=2•fo dan 2•fs. Apabila dua gelombang tersebut dipadukan dan dideteksi menggunakan photodetektor maka arus yang ditimbulkan oleh photodetektor diberikan oleh persamaan:

i = a[ A0 cos(w0t ) + As cos(ws t + θ )]2

(3)

dimana a adalah koefisien konversi optik-elektrik. Dengan mengkuadratkan persamaan tersebut maka akan diperoleh dua term yaitu komponen penjumlahan frekuensi dan pengurangan frekuensi. Komponen penjumlahan frekuensi mempunyai frekuensi yang sangat tinggi sehingga tidak terespon oleh photodetektor sehingga dapat dihilangkan. Sebagai hasil hanya merupakan komponen pengurangan yang ditunjukan dalam persamaan dibawah:

i (t ) ∝

 eη  A 2 A 2 q 0 + s A A cos ω t − ω t + (φ − ϕ )  0 s 0 s  2hν  2 2 0 s  

[(

)

]

(4)

Komponen ( w0 − ws )t dalam persamaan di atas merupakan beat signal dari dua laser tersebut. Besarnya sinyal listrik yang dihasilkan tergantung dari daya laser P0 dan Ps yang bersesuaian dengan E0 dan Es. Besarnya frekuensi yang terbangkitkan merupakan beda frekuensi antara 2 laser tersebut, sehingga dapat ditala dengan merubah frekuensi salah satu laser atau dua duanya. Blok diagram system yang diusulkan seperti ditunjukkan dalam gambar dibawah. Kontrol Temperatur

Laser Dioda

Fiber Coupler 90/10

Sumber Arus

Fiber Coupler 50/50

Foto Detektor Dan Amplifier

Optical Spectrum Analyzer

Kontrol Temperatur

Tunable Laser

Sumber Arus

RF Analyzer

PC

Gambar 1 Sistem pembangkit gelombang mikro memakai Laser

243


Dua buah laser masing-masing dikontrol suhu dan arusnya melalui laser driver dipadukan menggunakan fiber coupler. Satu bagian dimonitor menggunakan optical spectrum analyzer sedangkan bagian lainnya dideteksi menggunakan photodetektor frekuensi tinggi. Keluaran dari photodetektor yang merupakan gelombang mikro yang dibangkitkan ini kemudian dikuatkan menggunakan microwave amplifier dan diamati dengan RF Analyzer dan PC. HASIL DAN PEMBAHASAN Pada penggunaan sebagai pembangkit gelombang mikro, pergeseran frekuensi terhadap suhu maupun kondisi lain merupakan faktor yang sangat penting. Telah dilakukan pengukuran pergeseran frekuensi tersebut dengan menggunakan optical spectrum analyzer. Ketelitian alat yang dipakai tidak dapat menjamin kebenaran angka sampai 100 %, namun dapat memberi gambaran seberapa besar pergeseran yang terjadi dan berapa cepat perubahannya sampai stabil. Gambar 2 di bawah adalah hasil percobaan yang telah dilakukan masing masing pada arus injeksi 50 mA, 70mA dan 90 mA. Dari grafik tersebut dapat disimpulkan bahwa slope perubahan tersebut sebesar 11,3 GHz/oC. Perubahan ini mempunyai dua makna yaitu bahwa diperlukan kontrol suhu yang baik, namun disisi lain laser dapat dikontrol frekuensinya dengan merubah suhu operasinya.

Gambar 2. Grafik perubahan frekuensi laser terhadap suhu laser Gelombang mikro terbangkit dengan menggabungkan dua laser yang mempunyai frekuensi hampir sama. Pada percobaan awal dilakukan pengabungan antara laser mampu tala dengan DFB laser dan diukur spectrumnya menggunakan optical spectrum analyzer. Dalam percobaan ini frekuensi tunable laser dibuat tetap, sedang DFB laser ditala semakin mendekat dengan frekuensi tunable laser dengan merubah suhu operasi. Gambar 3a-3f adalah hasil percobaan pengamatan perubahan frekuensi gelombang mikro. Pada sisi kiri merupakan spectrum 2 laser yang telah digabungkan memakai fiber coupler dengan perbandingan 90:10 yang diamati dengan OSA, sedang sisi kanan adalah hasil frekuensi gelombang mikro yang terbangkitkan yang diukur dengan frequency analyzer.

244


Data Gambar Beat Sinyal Gelombang Mikro

-60

d a y a (d b m )

-70 -80 -90 -100 0

0.85

1.7

2.55

3.4

4.25

5.1

5.95

6.8

7.65

8.5

6.8

7.65

frekuensi (GHz)

Kondisi operasi

FIX LASER (TUNABLE LASER) Arus operasi Temperatur Jenis LD

: 124 mA : 27.2 celcius : Anritsu GB5A016

DFB LASER Arus operasi Temperatur Jenis LD (a)

: 50.2 mA : 22.9 celcius : Anritsu GB5A016

-60

d a y a (d b m )

-70 -80 -90 -100 0

0.85

1.7

2.55

3.4

4.25

5.1

5.95

8.5

frekuensi (GHz)

Spectrum optis

RF spectrum

245


Kondisi operasi DFB LASER



Arus operasi Temperatur Jenis LD


(b) -60

d a y a (d b m )

-70 -80 -90 -100 0

0.85 1.7 2.55 3.4 4.25 5.1 5.95 6.8 7.65 8.5 frekuensi (GHz)

Spectrum optis

RF spectrum

Kondisi operasi

FIX LASER (TUNABLE LASER) : 124 mA : 27.2 celcius : Anritsu GB5A016



(c)

-60 -70 d a y a (d b m )


DFB LASER

-80 -90

-100 0

0.85 1.7 2.55 3.4 4.25 5.1 5.95 6.8 7.65 8.5 frekuensi (GHz)

246


Spectrum optis

RF spectrum



DFB LASER Arus operasi Temperatur Jenis LD


(D) -60

d a y a (d b m )

-70 -80 -90 -100 0

0.85 1.7 2.55 3.4 4.25 5.1 5.95 6.8 7.65 8.5 frekuensi (GHz)

Spectrum optis

RF spectrum



DFB LASER Arus operasi Temperatur JENIS LD

: 50.2 mA : 26 celcius : ANRITSU GB5A016

247


(E) -60

d a y a (d b m )

-70 -80 -90 -100 0

0.85 1.7 2.55 3.4 4.25 5.1 5.95 6.8 7.65 8.5 frekuensi (GHz)

Spectrum optis

RF spectrum


DFB LASER




(f) Gambar 3. Hasil Pengukuran frekuensi gelombang mikro yang terbangkitkan pada berbagai kondisi operasi laser.

frekuensi (GHz)

Hasil pengamatan spectrum diatas menunjukkan bahwa dengan merubah suhu laser maka sinyal belombang mikro yang terbangkit dapat ditala. Grafik perubahan tersebut seperti terlihat dalam grafik gambar 4 dibawah. 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 -1

y = 8.5809x - 224.04

26

26.2

26.4

26.6

26.8

27

27.2

temperatur (celcius)

Gambar 4. Grafik Hubungan frekuensi gelombang mikro akibat penalaan temperatur DFB laser Dari grafik terlihat persamaan garis regresi yang mewakili keseluruhan data percobaan dapat dituliskan sebagai : 248


y = 8.5809 x − 224.04 Dengan kemiringan

m=

8.5809(GHz ) o C

Dari persamaan terakhir dapat dijelaskan bahwa tiap perubahan temperatur DFB sebesar 1°C mampu mengakibatkan perubahan frekuensi gelombang mikro sebesar 8.5809 GHz. Kecepatan perubahan frekuensi tersebut sangat tergantung oleh kecepatan respons kontrol suhu. KESIMPULAN Dalam tulisan ini telah dilakukan percobaan-percobaan untuk membuktikan konsep yang diusulkan yaitu membangkitkan sinyal gelombang mikro dengan teknik heterodyne menggunakan laser diode dan photodetektor. Dari hasil hasil percobaan dapat disimpulkan bahwa teknik yang diusulkan terbukti kebenarannya bahwa dapat dihasilkan sinyal gelombang mikro dengan frekuensi yang dapat diatur dengan mengubah salah satu frekuensi laser yang dipakai. pada penalaan suhu salah satu laser dari suhu 25,5 oC sampai dengan 26 oC menghasilkan frekuensi dari 0 sampai dengan 8,5 GHz. DAFTAR PUSTAKA 1. M.Musha, A.Ueda, M.Horikosi, K.Nakagawa, M.Ishiguro, K. Ueda, H.Ito, “A highly stable mm-wave synthesizer realized by mixing two lasers locked to on optical frequency comb generator” Optics communications 240 (2004) 201-208. 2. T.Kuri, et.al., “ Characterization of Supercontinuum light source for WDM mm-wave-band radio on fiber. IEEE Photonics Tech. letter, Vol 17, No 6, June 2005. 3. S.Fukusima et.al, Optoelectronics mm-wave synthesis using optical comb generator, optical Injection locked laser and a Unitraveling-carrier Photodiode 4. CC. Renaud et.al, Exact, agile, optical frequency synthesis usinsg an optical frequency comb generator and optical injection phase lock loop, IEEE meeting, 2003, paper number WC1.3, pp 67-69 5. A.J Seeds, “Microwave photonics links”, IEEE meeting, 2004, paper number MWP04, pp 16-19

249

SIMPOSIUM FISIKA NASIONAL (SFN) XXVI DAN. The 3 rd International Conference on Theoretical and Applied Physics (ICTAP 2013) Oktober 2013

Recommend Documents