850 nm Dalga Boyunda Ge ve ZrO2 Tabanlı Metalenslerin Odaklama Performansı
Focusing Performance of Ge- and ZrO2-Based Metalenses at 850 nm
- Tez No: 1021926
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EKİN ASLAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Dielektrik metalens, metayüzey, zirkonyum dioksit, germanyum, yakın kızılötesi, Dielectric metalens, metasurface, zirconium dioxide, germanium, nearinfrared
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kayseri Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, 850 nm çalışma dalga boyu için germanyum ve zirkonyum dioksit tabanlı dielektrik metalenslerin sayısal tasarımı ve optik karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın amacı, yakın kızılötesi bölgede kullanılabilecek yüksek performanslı dielektrik metalens yapılarının tasarlanması ve farklı malzemelerin odaklama performanslarının incelenmesidir. İlgili tez çalışmasında sayısal koşturumlar Sonlu Farklar Zaman Domeni yöntemi ile kurulmuştur. İlk aşamada, her iki malzeme için nanopillar tabanlı birim hücre yapıları oluşturularak farklı geometrik parametrelerin optik davranış üzerindeki etkileri incelenmiştir. Daha sonra tasarlanan yapıların odaklama performansları analiz edilmiştir. Sonlu Farklar Zaman Domeni analizleri sonucunda germanyum tabanlı metalens için tasarım odak düzleminde ortalama yarı maksimumdaki tam genişlik değeri 2,146 µm ve odaklama verimi %31,83 olarak hesaplandı. Zirkonyum dioksit tabanlı metalens için ise ortalama yarı maksimumdaki tam genişlik değeri 2,618 µm ve odaklama verimi %74,32 olarak hesaplandı. Ayrıca odak konumu hatası germanyum tabanlı metalens için %9,27, zirkonyum dioksit tabanlı metalens için ise %1,11 olarak belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar, her iki metalens yapısının da 850 nm dalga boyunda başarılı şekilde odaklama gerçekleştirebildiğini göstermiştir. Bununla birlikte, daha yüksek odaklama verimi ve daha düşük odak konumu hatası nedeniyle Zirkonyum dioksit tabanlı metalensin yakın kızılötesi bölgedeki uygulamalar için daha uygun bir aday olduğu sonucuna ulaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the numerical design and optical characterization of germanium- and zirconium dioxide-based dielectric metalenses operating at a wavelength of 850 nm were carried out. The aim of this study is to design high-performance dielectric metalens structures for use in the near-infrared region and to investigate the focusing performance of different materials. Numerical simulations were performed using the Finite-Difference Time-Domain method. In the first stage, nanopillar-based unit cell structures were designed for both materials, and the effects of different geometric parameters on their optical responses were investigated. Subsequently, the focusing performances of the designed structures were analyzed. The simulation results showed that the germanium-based metalens exhibited an average full width at half maximum (FWHM) of 2.146 µm and a focusing efficiency of 31.83% at the design focal plane. For the zirconium dioxide-based metalens, the average FWHM was 2.618 µm, while the focusing efficiency reached 74.32%. In addition, the focal position error was determined to be 9.27% for the germanium-based metalens and 1.11% for the zirconium dioxide-based metalens. The obtained results demonstrated that both metalens structures were capable of achieving effective focusing at the wavelength of 850 nm. However, owing to its higher focusing efficiency and lower focal position error, the zirconium dioxide-based metalens was found to be a more suitable candidate for applications in the near-infrared region.
Benzer Tezler
- Preparation and characterization of mesoporous silica synthesized by using polymers
Polimer kullanılarak sentezlenen mezogözenekli silika eldesi ve karakterizasyonu
SEL DİDEM AKKOYUNLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURSELİ UYANIK
- Characterization of pyrrole and thiophene containing polymers and their copolymers
Pirol ve tiyofen içeren polimer ve kopolimerlerin karakterizasyonu
GÜRSEL SÖNMEZ
Doktora
İngilizce
2002
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ
- Expression, purification and characterization of high-fidelity DNA polymerase
Yüksek-duyarlı DNA polimeraz enziminin üretilmesi, saflaştırılması ve karakterizasyonu
KÜBRA TÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. GİZEM DİNLER DOĞANAY
- Algal growth in human urine pretreated with ion exchange process: Effect of different coagulants on harvesting efficiency
İyon değişimi prosesi ile ön arıtma yapılmış insan idrarında alg büyümesi: Farklı koagülanların hasat verimi üzerine etkisi
BUKET HATİCE ENGEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA EVREN ERŞAHİN
- Analytical studies on bioactive components of natural materials
Doğal malzemelerin biyoaktif bileşenleri üzerine analitik çalışmalar
VESELİNA ADIMCILAR
Doktora
İngilizce
2024
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA BEDİA ERİM BERKER