Perpustakaan Digital ITB

Pemodelan pandu gelombang saluran yang efisien sekaligus akurat merupakan kebu- tuhan mendasar dalam perancangan sirkuit optika terintegrasi. Metode indeks bias efektif (Effective Index Method, EIM) kerap menjadi pilihan utama karena formula- sinya sederhana dan waktu komputasinya singkat, tetapi akurasinya terbatas akibat pe- ngabaian medan pada daerah sudut (corner effect) serta reduksi masalah dua dimensi menjadi dua masalah satu dimensi berturut-turut. Penelitian ini bertujuan memetakan batas validitas EIM dalam mengestimasi indeks bias efektif (Neff) dan faktor konfine- men daya (?) pada pandu gelombang saluran berpenampang persegi panjang tipe buri- ed, embedded, dan ridge, melalui perbandingan terhadap metode Variational Effective Index Method (VEIM) dan Full-Vectorial Finite-Difference Method (FV-FDM) pada variasi kontras indeks bias, rasio lebar terhadap tinggi teras (w/d), dan kedalaman etsa. Pada struktur buried, galat relatif EIM mencapai puncak pada kontras ?n = 0,5 (1,4% terhadap FV-FDM dan 1,5% terhadap VEIM) akibat pengabaian corner effect, kemudi- an meluruh secara asimtotik hingga 0,03% pada ?n = 8,0. Pembesaran rasio w/d dari 1 hingga 10 pada luas teras tetap menurunkan Neff dan ? (dari 67,1% menjadi 34,1% pada ?n = 0,2), tetapi menekan galat EIM karena geometri saluran semakin mendekati struktur planar. Pada struktur embedded, variasi kontras selubung atas hanya mengu- bah Neff pada orde 10?3 dengan galat EIM yang stabil pada 0,30–0,32%, menunjukkan bahwa pengurungan medan didominasi oleh kontras substrat–teras. Pada struktur ridge, penambahan kedalaman etsa dari 0,2 ?m hingga 0,8 ?m meningkatkan ? dari 58,6% menjadi 94,8%, namun galat EIM terhadap FV-FDM membengkak dari 0,20% menjadi 1,68% karena ketidakmampuan EIM memodelkan diskontinuitas medan di sudut etsa.