Development of a compact time-domain terahertz spectrometer using photoconductive antenna detection method
Fotoiletken anten belirleme yöntemi ile kompakt atılımlı terahertz spektrometre geliştirme projesi
- Tez No: 237621
- Danışmanlar: PROF. DR. SİNAN BİLİKMEN, ÖĞR. GÖR. HAKAN ALTAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Bölümü
- Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 70
Özet
Biz bu tezde iki farklı lazer kaynağı (Erbiyum katkılı kip kilitli fiber lazer ve Titanyum Safir mod kilitli lazer) kullanarak kompakt atılımlı terahertz spektrometre geliştirilmeye çalıştik. Her iki sistemde de THz dalga boylarını elde etmek ve belirlemek için fotoiletken belirleme yöntemi kullandık. Bu deneylerde, her iki lazer kullanarak elde edilen THz güç çıkışlarını karakterize ettik. Bu tez boyunca, kopakt atılımlı terahertz spektrometresinin arkasındaki çalışma prensiplerine, terahertz uygulamalarına, terahertz üretim ve terahertz belirleme metotlarına yoğunlaşıldı.İki farklı yöntem kullanarak THz güç çıkışlarını hesapladık. ?Hertz dipol? metotunu kullanarak, üretici fotoiletken antenden yayılan THz radyasyonunun gücünü tahmin ettik. Bu metotla, üretilen gücün bu deneyler için beklenen tipik güç değerlerinden çok uzak olan milivat mertebesinde olduğunu gösterdik. İkinci (Açık devre gerilim) metotla belirleyici fotoiletken antenden yayılan gücü hesapladık. Bu metotla, bu sistemlerde üretilen ve belirlenen THzradyasyonunun gücünün mikrovat mertebesinde olduğunu gösterebildik. Mod kilitli fiber lazerle gerçekleştirilen spektrometre için, ortalama yaklaşık 4 ps genişliğinde 0.25 THz ve dipol aralığı 6 µm, dipol uzunluğu 44 µm olan dipol anten üzerinde ortalama gücü 71.8 nW - 70.54 ? W aralığında olan THz dalga boyları elde ettik. Mod kilitli Titanyum Safir lazer kullanarak gerçekleştirilen spektrometre için, yaklaşık 2 ps genişliğinde 0.5 THz ve dipol aralığı 5 µm, dipol uzunluğu 40 µm olan farklı dipol anten üzerinde ortalama gücü 0.54 nW ? 5.12 ? W aralığında olan THz dalga boylarını gözledik. Bu değerler bu tip sistemler için beklenen değerlerle örtüştüğünden biz THz dalga boylarının gücünü hesaplarken ?Açık devre gerilim? hesaplama metotunun daha uygun olduğuna inandık.
Özet (Çeviri)
In this thesis, we describe the development of a time-domain terahertz (THz) spectrometer driven by two different laser sources: an Er-doped femtosecond fiber laser and a mode-locked Ti:Sapphire laser. The resulting THz electromagnetic radiation was generated and detected using photoconductive antenna detection methods in both systems. In these experiments we characterized the THz power output for both the fiber laser driven system and the Ti:Sapphire laser driven system. Emphasis is given throughout this thesis on understanding the working principles behind time-domain terahertz spectroscopy, applications of THz radiation and terahertz generation as well as terahertz detection methods.We calculated the THz power output using two different methods. By using the ?Hertzian Dipole? method we estimated the generated THz power after the generation photoconductive antenna. Using this method, we showed that thegenerated power is on the order of milliwatts, which is far larger than the expected power typical for these systems. The second, ?Open-Circuit Voltage? method, allowed us to calculate the received power on the detection photoconductive antenna. Using this method we were able to show that the THz power generated and detected in these systems is on the order of microwatts. For the mode-locked fiber laser driven spectrometer we obtained on average a ~ 4 ps (0.25 THz) pulse length which corresponded to an average power in the range of 71.8 nW - 70.54 ? W on a dipole antenna with a 6 µm dipole gap and 44 µm dipole length. Using the mode-locked Ti:Sapphire laser driven spectrometer we observed a ~ 2 ps (0.5 THz) pulse length and average power in the range of 0.54 nW ? 5.12 ? W on a different dipole antenna with a 5 µm gap and 40 µm dipole length. Since these values agree with expected values for these systems we believe the ?Open-Circuit Voltage? method is appropriate when trying to calculate the THz power.
Benzer Tezler
- Development of compact terahertz time-domain terahertz spectrometer using electro-optic detection method
Elekro-optik belirleme yöntemi ile kompakt atılımlı terahertz spektrometre geliştirilmesi
MUKADDES MELİZ METBULUT
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HAKAN ALTAN
- Sanayi ve güvenlik uygulamaları için zaman boyutlu nmr cihazının geliştirilmesi
Development of time-domain nmr device for industrial and security applications
AYŞE MARAŞLI
Doktora
Türkçe
2022
Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GEORGY MOZZHUKHIN
- Meme kanserinin erken tespiti için radar tabanlı mikrodalga görüntüleme sistemi tasarlanması ve gerçekleştirilmesi
Design and realizing of a radar based microwave imaging system for early detection of breast cancer
HÜSEYİN ÖZMEN
Doktora
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDicle ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUHAMMED BAHADDİN KURT
- Hybridization of probabilistic graphical models and metaheuristics for handling dynamism and uncertainty
Değişimin ve belirsizliğin ele alınması için olasılıksal çizgesel biçelerin ve sezgi-üstlerinin melezleştirilmesi
GÖNÜL ULUDAĞ
Doktora
İngilizce
2021
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE ŞİMA UYAR
- Development of high repetition rate Cr:LiCAF femtosecond lasers and application of multipass-cavity Ti:Sapphire lasers in THz generation
Yüksek tekrarlama frekanslı femtosaniye Cr:LiCAF lazerlerinin geliştirilmesi ve çok yansımalı Ti:Safir lazerinin THz radyasyonu üretimindeki uygulaması
CAN CIHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiPROF. DR. ALPHAN SENNAROĞLU