Beaming and localization of electromagnetic waves in periodic structures
Periyodik yapılarda elektromanyetik dalgaların yönlendirilmesi ve lokalizasyonu
- Tez No: 268057
- Danışmanlar: PROF. DR. EKMEL ÖZBAY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 143
Özet
Hayatımızı daha kolay, konforlu ve sıhhatli yapmak için mikroskop, veri saklama, LED, lazer, modulator, sensor ve güneş pilleri gibi çok çeşitleri araçlarda elektromanyetik dalgaların isteğimize uygun biçimde yönlendirmek istiyoruz. Fakat, özellikle çok küçük boyutlarda elektromanyetik dalgaları isteğimize uygun şekilde yönlendirmek çok zordur. Bugünkü kullandığımız pek çok cihazı performans ve maliyet açısından daha iyileriyle değiştirmek içinse gerekli olan en önemli çözüm olan elektromanyetik dalgaları dalgaboyu-altı boyutta odaklamak ve yönlendirmektir işlemini kolayca yapamıyoruz. Üç önemli çalışma alanlarındaki başarılar bu soruna çözüm olabilir. Bu gelişmekte olan çalışma alanları: metamalzemeler, fotonik kristallar ve yüzey plazmonlarıdır. Bu tezde, dalgaboyu-altı metalik ızgaralı yapılar, fotonik kristaller ve metamalzemeler gibi periyodik yapılarda elektroanyetik dalgaların yönlendirilmesi ve lokalizasyonu incelendi. Hem metalik dagaboyu-altı yapıları hem de fotonik kristaldalga kılavuzu ile eksenden sapmış yönledirme mikrodalga boyutunda araştırıldı. Çıkış yüzeyi yönlendirme açısını değiştirmek amacıyla asimetrik olarak tasarlandı. Ayrıca, yüzey yapısı değiştirilmiş fotonik kristal yapıları ile frekansa bağlı yönlendirme çalışıldı. Dispersiyon diyagramı ile değiştirilmiş olan yüzey yapısının negatif eğime sahip yüzey modu ortaya çıkarıldı. Bu nedenle, fotonik kristal bazlı yüzey dalgaları ile frekansa bağlı sızan dalga antenlerinin çalışma sisteminin aynı olduğu gösterildi. Bütün bunlara ek olarak, metamalzeme bazlı kavite yapıları araştırıldı. Metamazelme yapılarının birim hücreleri çalışma dalga boyundan çok küçük olduğu için, dalgaboyu-altı lokalizasyon gözlendi. Ayrıca bağlı-kavite yapıları incelendi. Son olarak, günümüzde kullanılan biyolojik tahlil metodlarının limitlerini aşabilen çok hızlı biyolojik tahlil metodu düşük güçlü mikrodalga ısınma ve yarıklı halka rezönatötleri kullanılarak gösterildi.
Özet (Çeviri)
We want to manipulate light for several applications: microscopy, data storage, leds, lasers, modulators, sensor and solarcells to make our life healtier, easier or more comfortable. However, especially in small scales manipulating light have many difficulties. We could not focus or localize light into subwavelength dimensions easily, which is the key solution to beat todays devices both in performance and cost. Achievements in three key research fields may provide the answer to these problems. These emerging research fields are metamaterials, photonic crystals and surface plasmons. In this thesis, we investigated beaming and localization of electromagnetic waves in periodic structures such as: subwavelength metallic gratings, photonic crystals and metamaterials. We studied off-axis beaming from both a metallic subwavelength aperture and photonic crystal waveguide at microwave regime. The output surfaces are designed asymmetrically to change the beaming angle. Furthermore, we studied frequency dependent beam steering with a photonic crystal with a surface defect layer made of dimmers. The dispersion diagram reveals that the dimer-layer supports a surface mode with negative slope. Thus, a photonic crystal based surface wave structure that acts as a frequency dependent leaky wave antenna was presented. Additionally, we investigated metamaterial based cavity systems. Since the unit cells of metamaterials are much smaller than the operation wavelength, we observed subwavelength localization within these metamaterial cavity structures. Moreover, we introduced coupled-cavity structures and presented the transmission spectrum of metamaterial based coupled-cavity structures. Finally, we demonstrated an ultrafast bioassay preparation method that overcomes the today?s bioassay limitations using a combination of low power microwave heating and split ring resonator structures.
Benzer Tezler
- Indoor source localization via direction finding technique
Yön bulma yöntemi aracılığıyla kapalı yerleşkelerdeki bir vericinin yerinin tespiti
NESLİHAN YILDIRIM GÜLER
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiY.DOÇ.DR. İBRAHİM TEKİN
- Compressive sensing of cyclostationary propeller noise
Çevrimsel durağan pervane gürültüsü için sıkıştırmalı algılama
UMUT FIRAT
Doktora
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAYFUN AKGÜL
- Sinüs-lift operasyonu ile yerleştirilen implantlarda iki tip okluzal planın farklı kemik seviyelerinde oluşturdukları fonksiyonel streslerin sonlu elemanlar stres analiz yöntemi ile incelenmesi
Finite element stress analysis of functional stresses in different bone levels produced by different occlusal planing of implants placed by sinus lifting
ÖMER LÜTFİ KOCA
Doktora
Türkçe
2003
Diş HekimliğiSelçuk ÜniversitesiProtetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜRCAN ESKİTAŞCIOĞLU
- Mechanical design and laminate optimization of a composite suspension control arm with experimental validation
Kompozit süspansiyon salıncak kolunun deneysel doğrulama ile mekanik tasarımı ve laminat optimizasyonu
EMRE KÖMÜRCÜ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ADNAN KEFAL
- Relative localization and coordination for air-ground robot teams
Hava-yer robot ekipleri için bağıl lokalizasyon ve koordinasyon
İSA EMRE YILDIRIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolAbdullah Gül ÜniversitesiElektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SAMET GÜLER