1. Prosiding Semirata FMIPA Universitas Lampung, 2013
Semirata 2013 FMIPA Unila |167
Pengukuran Panjang Gelombang Cahaya Laser Dioda
Mengunakan Kisi Difraksi Refleksi dan Transmisi
Minarni*, Saktioto, Gita Lestari
Laboratorium Fotonik, Jurusan Fisika, FMIPA Universitas Riau
Kampus Bina Widya
*Email:minarni@unri.ac.id
Abstrak. Laser dioda adalah laser semikonduktor yang tersedia secara komersial dengan
berbagai panjang gelombang dari panjang gelombang Ultra Violet dekat ( Near UV) sampai
ke Infra Merah jauh (Far IR). Laser dioda bergantung pada variasi arus injeksi, suhu dan
faktor lainnya sehingga panjang gelombang keluarannya perlu diukur sebelum digunakan.
Panjang gelombang laser dioda dapat diukur mengunakan sebuah wavemeter, akan tetapi
alat ukur panjang gelombang komersial mempunyai harga yang relatif mahal untuk
Laboratorium skala kecil. Cara sederhana dapat dilakukan mengunakan kisi difraksi. Pada
penelitian ini dua jenis kisi difraksi yaitu sebuah kisi difraksi refleksi mengunakan sebuah
compact disc (CD) dan kisi difraksi transmisi merk Phywee dengan 300 garis/mm digunakan
untuk mengukur panjang gelombang tiga buah Laser dioda dengan panjang gelombang
berbeda. Sebelum CD digunakan, jarak antara track (pit) dalam CD yang berfungsi sebagai
kisi perlu diukur. Pengukuran ini dilakukan dengan metode difraksi mengunakan Laser He-
Ne yang panjang gelombangnya terdefenisi dengan baik yaitu 632,8 nm. CD yang digunakan
adalah CD yang belum diisi data dengan kapasitas 720 MB dan 700 MB. Dari hasil
penelitian, jarak antara pit atau lebar yang diperoleh adalah 1463,6  6,2 nm dan 1454,4 
4,1 nm untuk masing masing CD. Pengukuran mengunakan kisi difraksi transmisi
mempunyai standar deviasi yang lebih rendah dibanding pengukuran mengunakan kisi
difraksi refleksi masing masing yaitu 532,0  0,7 nm dan 532,4  1,8 nm, 633,4  1,67 dan
637,8  3,1, 834,1  3,1 dan 835,3  5,1. Harga ini mendekati harga yang tertera pada
masing-masing kemasan Laser yaitu Laser Hijau 532 nm, Merah 638 nm, dan Infra Merah
830 nm.
Kata Kunci: Pengukuran Panjang Gelombang, Compact Disc, Kisi Difraksi, Laser Dioda
PENDAHULUAN
Laser adalah sebuah sumber cahaya yang
koheren, hampir monokromatik dan searah.
Laser merupakan singkatan dari Light
Amplification by Stimulating Emission of
Radiation yang berarti cahaya diperkuat
melalui proses emisi yang dipicu. Laser
terdiri dari beberapa jenis bergantung pada
medium laser yang digunakan. Seperti zat
padat, cair, gas dan semikonduktor. Laser
zat padat yang paling dikenal adalah laser
Ruby, laser Ti:S, dan laser Nd:YAG,
sedangkan untuk laser gas adalah laser He-
Ne dan Laser CO2. Laser Dye dan laser
dioda masing-masing adalah contoh laser
zat cair dan semikonduktor [1].
Laser dioda merupakan laser yang paling
banyak aplikasinya dibanding laser jenis
lainnya. karena laser dioda tersedia secara
komersial dengan berbagai panjang
gelombang, bentuk yang kompak, daya
yang besar dan harga yang relatif murah.
Namun laser dioda mempunyai kekurangan
yaitu bentuk berkasnya yang eliptikal dan
panjang gelombang mudah berubah karena
perubahan lingkungan. Pengukuran panjang
gelombangnya perlu dilakukan.
Menentukan panjang gelombang cahaya
laser dapat dilakukan dengan dua cara yaitu
metode difraksi mengunakan kisi difraksi
dan interferensi. Metode difraksi digunakan
pada alat ukur monokromator dan
spektrometer sedangkan metode interferensi
digunakan pada interferometer dan

2. Minarni, dkk: Pengukuran Panjang Gelombang Cahaya Laser Dioda Mengunakan Kisi
Difraksi Refleksi dan Transmisi
168| Semirata 2013 FMIPA Unila
wavemeter. Secara sederhana, panjang
gelombang cahaya baik itu laser maupun
lampu dapat diukur mengunakan metode
difraksi dengan sebuah kisi difraksi [2,3].
Metode ini dapat digunakan sebagai modul
praktikum optik dalam pengenalan konsep
difraksi.
Kisi difraksi ada dua jenis yaitu kisi
difraksi refleksi dan transmisi [4]. Kedua
jenis ini dibedakan berdasarkan hasil pola
difraksi yang dihasilkan. Pada kisi difraksi
refleksi, pola difraksi dihasilkan dari
pemantulan cahaya datang pada
guratan/kisi, sedangkan pada kisi transmisi
karena cahaya yang diteruskan. Kisi
difraksi transmisi dapat berupa sebuah kaca
yang diberi guratan, sedangkan kisi difraksi
refleksi berupa guratan pada plat logam
atau pada CD [5].
Pada penelitian ini, dua jenis kisi difraksi
yaitu refleksi dan transmisi digunakan
untuk mengukur panjang gelombang
beberapa laser dioda dengan panjang
gelombang berbeda. Compact Disc (CD)
dapat digunakan sebagai kisi difraksi
karena mempunyai track penyimpanan data
yang peka cahaya laser [5]. Sebelum
Compact Disc digunakan sebgai kisi
difraksi, jarak celah (Pits) dalam CD diukur
mengunakan pola difraksi yang dibentuk
oleh Laser He-Ne pada CD tersebut. Hasil
pengukuran panjang gelombang kedua kisi
difraksi dibandingkan.
METODE PENELITIAN
Metode Penelitian yang digunakan
adalah metode ekperimen yaitu mengukur
panjang gelombang beberapa laser dioda
mengunakan kisi difraksi transmisi dan
refleksi. Kisi difraksi transmisi yang
digunakan adalah kisi difraksi merk
Phywee 300 garis/mm sedangkan kisi
difraksi refleksi yang digunakan adalah CD
kosong dengan dua kapasitas memori yaitu
700 MB dan 720 MB.
(a)
(b)
Gambar 14. Jenis Kisi Difraksi dan Laser yang
digunakan
Laser yang digunakan ada empat yaitu
laser He-Ne dengan panjang gelombang
632,8 nm, laser dioda dengan keluaran
warna Hijau, warna Merah, dan Laser
Dioda Infra Merah. Masing-masing laser
dioda mempunyai panjang gelombang
puncak 532 nm, 638 nm, dan 830 nm
menurut datasheet dari pabriknya. Gambar
1 memperlihatkan bentuk kisi difraksi yang
dan laser yang digunakan. Laser Helium
Neon digunakan untuk menentukan d pada
CD karena panjang gelombangnya
terdefenisi dan stabil. 3 laser dioda adalah
laser yang akan diukur panjang gelombang
sebenarnya.
Kisi Difraksi (Difraction Grating)
terbuat dari deretan guratan-guratan
(groove) yang mempunyai jarak yang sama.
Cahaya yang mengenai guratan-guratan
tersebut akan dipantulkan atau diteruskan
pada lintasan berbeda sehingga mempunyai
fase yang berbeda. Sinar-sinar yang
Laser HijauLaser He-Ne
Laser IRLaser Merah

3. Prosiding Semirata FMIPA Universitas Lampung, 2013
Semirata 2013 FMIPA Unila |169
dipantulkan atau ditransmisikan tersebut
akan berinterferensi membentuk pola
difraksi yang berupa titik terang yang
mempunyai jarak y atau x dari pusat pola
difraksi. Titik terang/maximum terjadi pada
sudut dimana beda lintasan kedua berkas
sinar adalah perkalian bilangan bulat
dengan panjang gelombang laser yang
digunakan. Sudut yang dibentuk pola
difraksi pada layar dapat ditentukan dari
jarak layar dari kisi (L) dan jarak titik
terang orde ke n dari pusat pola (x). Pada
pengukuran ini titik yang diukur adalah
untuk orde n=1 dan n=-1. Jika d adalah
jarak antara guratan maka panjang
gelombang ditentukan mengunakan rumus
d sin  = n  , sin  = x/L (1)
Kisi difraksi transmisi terdiri dari
guratan-gratan yang dibuat pada bahan kaca
atau plastik dengan jumlah guratan tertentu
per mm. Dari jumlah guratan atau garis per
mm, jarak antara guratan dapat ditentukan.
Untuk penelitian ini adalah 300 garis/mm
dengan d = 3,3 m. Untuk Kisi difraksi
refleksi yaitu CD, d adalah jarak antara pit (
lokasi dimana data direkam mengunakan
sinar laser) seperti diperlihatkan pada
Gambar 2. Pada umumnya d pada CD
mempunyai harga 1,6 m.
Gambar 2. Geometri CD penyimpang data,
perbedaan Pit dan Land dan jarak
antar Pit (d) [6]
Prosedur Pengukuran Jarak Track/pits
pada CD dan Panjang Gelombang Laser
Gambar 3. Skema pengukuran d pada CD dan
Pengukuran panjang gelombang
laser dioda dengan CD
Sebelum CD digunakan sebagai kisi
difraksi refleksi, jarak antar pits atau
guratan diukur mengunakan laser He-Ne
karena laser He-Ne mempunyai panjang
gelombang terdefenisi yaitu 632,8 nm.
Skema alatnya diperliharkan pada Gambar
3. Cahaya laser mengenai sebuah cermin
kemudian dipantulkan ke CD yang akan
diukur. Cermin digunakan untuk
memudahkan pengaturan berkas laser ke
CD. Pola difraksi pantulan dari CD diamati
pada layar yang sudah diberi skala. Sudut
yang dibentuk pola difraksi pada layar
ditentukan dari jarak layar dari kisi (L) dan
jarak titik difraksi orde ke n dari pusat pola
(x). Pada pengukuran ini titik yang diukur
adalah untuk orde n=1 dan n=-1. Jarak d
ditentukan mengunakan rumus
d = n / sin  , sin  = x/L (2)
Setelah d CD ditentukan, CD
digunakan untuk mengukur panjang
gelombang beberapa laser dioda dengan
panjang gelombang menurut pabriknya
(datasheet) yaitu laser hijau (532 nm), Laser
merah (638 nm) dan Laser IR (830 nm).
Skemanya sama seperti Gambar 3 akan
tetapi laser He-Ne diganti dengan laser
yang akan diukur.

4. Minarni, dkk: Pengukuran Panjang Gelombang Cahaya Laser Dioda Mengunakan Kisi
Difraksi Refleksi dan Transmisi
170| Semirata 2013 FMIPA Unila
Prosedur Pengukuran Panjang
Gelombang Laser Mengunakan Kisi
Difraksi Transmisi
Gambar 4. Skema pengukuran panjang
gelombang laser dioda dengan kisi transmisi
Pengukuran dengan kisi diraksi transmisi
dilakukan seperti pada Gambar 4. Cahaya
Laser dapat mengenai cermin kemudian
dikirim ke kisi. Kemudial pola difraksi di
tangkap oleh layar yang sudah ada
skalanya. Pengukuran dilakukan dengan
rumus dan cara yang sama dengan yang
digunakan untuk mengukur panjang
gelombang beberapa laser dioda dengan
kisi difraksi refleksi.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar 5. Pengukuran dengan kisi difraksi
Refeksi (atas) dan dengan kisi
difraksi transmisi (bawah)
mengunakan laser merah. Posisi
laser merah berbeda untuk kedua
metode.
Tabel 4. Hasil Pengukuran d pada CD
kapasitas CD d (nm) d (nm)
700 MB 1454,5 4,1
720 MB 1463,3 6,2
Tabel 1 merupakan hasil pengukuran
jarak pits (d) pada CD untuk kapasitas CD
yang berbeda menunjukkan jarak/lebar
yang lebih besar pada kapasitas yang lebih
besar. Akan tetapi, harga d ini yaitu sekitar
1500 nm lebih kecil dari harga d pada CD
pada umumnya yaitu sekitar 1600 nm atau
1,6 m [6].
Tabel 2 adalah hasil pengukuran panjang
gelombang laser hijau, merah dan Infra
Merah (IR) dengan pengukuran sebanyak
17-18 kali. Hasil pengukuran dengan kisi
difraksi refleksi (CD) dengan kapasitas 700
MB lebih besar dibanding dengan kisi
transmisi dan relatif kesalahannya dua kali
lebih besar. Ini diperkirakan karena d yang
digunakan lebih kecil dari yang seharusnya.
Dari hasil penelitian, jarak antar titik
terang untuk setiap panjang gelombang
berbeda jika diperoleh mengunakan CD dan
kisi difraksi transmisi ini dimana jarak
antara orde lebih besar jika CD yang
digunakan, ini karena pada kisi difraksi
transmisi d nya adalah 3,3 m sedangkan
CD 1,6 m. Jarak guratan yang kecil
menyebabkan sudut difraksi yang besar,
jika jarak ke layar dibuat tetap maka x atau
y jadi lebih besar.
Tabel 2. Hasil Pengukuran 
Jenis
laser
(nm)
transmisi refleksi data sheet
Laser I 532,0 532,4 532,0
Laser II 633,4 637,8 638,0
Laser III 834,1 835,3 830,0

5. Prosiding Semirata FMIPA Universitas Lampung, 2013
Semirata 2013 FMIPA Unila |171
KESIMPULAN
Berdasarkan penelitian yang telah
dilakukan diperoleh kesimpulan antara lain,
jarak antara pit atau lebar yang diperoleh
adalah 1463,6  6,2 nm dan 1454,4  4,1
nm untuk masing masing CD atau
dibulatkan menjadi 1,5 m yang lebih kecil
dari referensi yaitu 1,6 m. Pengukuran
mengunakan kisi difraksi transmisi
mempunyai kesalahan yang lebih rendah
dibanding pengukuran mengunakan kisi
difraksi refleksi masing masing yaitu 532,0
 0,7 nm dan 532,4  1,8 nm, 633,4  1,67
dan 637,8  3,1, 834,1  3,1 dan 835,3 
5,1. Harga ini mendekati harga yang tertera
pada masing-masing kemasan Laser yaitu
Hijau 532 nm, Merah 638 nm, dan Infra
Merah 830 nm.
DAFTAR PUSTAKA
[1]. E. Hecht, (1987). Optics, 2nd Ed,
Addison Wesley
[2]. A. Harper, G. Isoardi, and K. Nickels.
(2008). Measuring wavelength of light
(Teacher worksheet), Queensland
University of Technology.
[3]. Tellinghuisen, Joel. (2002). Exploring
the Diffraction Grating Using a He-Ne
Laser and CD-ROM. Journal of
Chemical Education 79:703-704.
[4]. T. C. Black. (2005). Physics 102 Lab
8: Measuring wavelengths with a
diffraction grating,
http://www.amhslions.com Diakses
Tanggal 3/1/13
[5]. J.K.Kiel. (2007). Experiment with
CDROMS.
http://astro.ustrasbg.fr/~koppen/spectro/e
xperimtse.html. Diakses Tanggal
3/1/13.
[6]. A. Tippie and T. Lee (2008).
Exeriments with
Diffraction,
http://www.optics.rochester.edu
/workgroups/berger/.../EDay2008_Diffr
action.pdf. Diakses Tanggal 3/1/13