Perancangan dan Simulasi Microring Resonator Optik dengan Variasi Indeks Bias Cladding untuk Aplikasi Sensor Amonia pada Air Tambak

Abstract

Kualitas air merupakan faktor yang sangat penting dalam budidaya perikanan. Salah satu faktor yang mempengaruhi kualitas air adalah konsentrasi amonia. Oleh karena itu dalam budi daya perikanan dibutuhkan sensor amonia untuk memantau konsentrasi amonia. Sensor berbasis optical microring resonator optik (MRRO) telah menarik banyak perhatian karena ukurannya yang sangat kecil dan sensitifitasnya yang lebih tinggi dibandingkan sensor lain. Dalam penelitian ini telah dirancang dan disimulasikan sensor amonia berbasis MRRO dengan jari-jari ring 5 ?m, lebar waveguide 0,1 ?m dan gap 0,1 ?m. Sensor menunjukkan linearitas yang sangat baik dengan sensitifitas sensor sebesar 168,82 nm/RIU (refractive index unit) dan 0,0973 nm/% amonia dalam air, dan batas deteksi 0,1% konsentrasi amonia dalam air.

Water quality is a very important factor in aquaculture. One of the factor that determines water quality is ammonia concentration. Therefore, in aquaculture ammonia sensor is needed to monitor ammonia concentration. Optical microring-resonator(OMRR)-based sensors have gained a lot of interest because of its small size and higher sensitivity compared to other sensors. In this research, an OMRR-based ammonia sensor with ring radius of 5 ?m, waveguide width of 0,1 ?m, and gap of 0,1 ?m has been designed and simulated. The sensor showing a very good linearity with sensors sensitivity of 168,82 nm/RIU (refractive index unit) and 0,0973 nm/% ammonia in the water, and detection limit of 0,1% ammonia on the water.