Design and fabrication of optical isolators for photonic integrated circuits
Tümleşik fotonik devreler için optik izolatör tasarım ve üretimi
- Tez No: 374431
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. GÖKHAN ÖZGÜR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Optik izolatör, MOKE, dalga kılavuzu, polarizör, Optical isolator, MOKE, waveguide, polarizer
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Melikşah Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 75
Özet
Son zamanlarda, fotonik tümleşik devreler üzerinde yapılan çalışmalar yoğunlaşmıştır. Birden çok aygıtın tem bir yonga üzerinde bir araya getirilmesi ile elde edilen bu yapılarda, ışığı tel yönlü iletmesinden dolayı optik izolatörler kaçınılmaz bileşenlerdir. Bu çalışmada, silisyum ve cam üzerine oluşturulan silisyum nitrat (S3N4) ve çinko oksit (ZnO) öz tabakalar içeren dalga kılavuzları tasarlanmıştır. Bu yapılarda manyetooptik Kerr etkisi (MOKE) gösteren ince nikel (Ni) film ve ZnO:Ni kompozit malzemelerin etkilerinden yaralanarak ışığı tek yönlü ileten, fakat ters yönde soğuran dalga kılavuzları tasarlanmıştır. Ayrıca, dalga kılavuzlarında ilerleyen enine elektrik (TE) ve enine manyetik (TM) modlarının etkin indeks farkından yararlanılarak dalga kılavuzu polarizör tasarımı ve üretimi yapılmıştır. Dalga kılavuzunda ilerleyen modların davranışlarını incelemek için 1-D WAVEGUIDE ve 2-D WMM mode çözücüler kullanılmıştır. Aygıtların üretim aşamasında gerekli maskeler tasarlanmış, yapıyı oluşturan katmanlar büyütülmüş ve optik karakterizasyonları yapılmış, aygıtlar temizoda ortamında üretilerek, kurmuş olduğumuz optik kuplaj düzeneğinde test edilmişlerdir. Yapılan test çalışmalarının sonucunda, dalga kılavuzu optik polarizör yapının TE modunu ilettiği, fakat TM modunu soğurarak elediği görülmüştür. Optik izolatör dalga kılavuzlarının manyetik alan altında testlerinde, kılavuzda ilerleyen TM modu için fark görülmesi hedeflenmiş, fakat üretilen yapının katmanlarına ait parametrelerin çok sıkı kontrol edilememesinden dolayı, bu etkinin oluşacağı şartlar sağlanamamıştır.
Özet (Çeviri)
Recently, there has been extensive research on the integration of photonic devices. The optical isolators, which allows light only in one direction, are indispensable components in the integration of photonic devices formed by bringing many devices on a single chip. In this thesis, waveguides containing silicon nitride (S3N4) and zinc oxide (ZnO) cores have been fabricated on silicon and glass wafers. These waveguides contain nickel (Ni) thin films or ZnO:Ni composite films exhibiting magneto-optic Kerr effect (MOKE) and the devices have been designed to utilize this effect to allow the light to propagate in one direction and to absorb the light in the reverse direction. Furthermore, waveguide polarizers, which are exploiting the difference in the effective indices of transverse electric (TE) and transverse (TM) modes, have been designed and fabricated. 1-D WAVEGUIDE and 2-D WMM mode solvers have been used to investigate the behavior of the modes propagating in the waveguides. The mask sets have been designed for the fabrication processes; the layers that constitute the structures have been grown and optically characterized; devices have been fabricated in the cleanroom and tested on the coupling experiment setup established. Waveguide polarizer devices have been tested and it shows that these devices allow light for TE modes, but they do not permit the TM mode light by attenuating it. The waveguide isolators were designed for TM mode light to observe change in light intensity under the magnetic field. However, the conditions to observe this effect could not be reached due to the tight requirements of layer parameters in the structure.
Benzer Tezler
- Silicon-photonic ring resonator with quality factor tuning mechanism
Kal ite faktörtl ayarlama mekanizmali silisyum-fotonik halka rezonatör
MUSTAFA ORDU
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Makine MühendisliğiTohoku UniversityMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KAZUHİRO HANE
- Ultrasonik sprey piroliz ve hidrojen redüksiyonu yöntemi ile (USP ? HR) nano yapılı gümüş ? bakır alaşım partiküllerinin üretimi
Production nanostructured silver - copper (Ag?Cu) alloy particles via ultrasonic spray pyrolysis and hydrogen reduction(USP-HR)
MÜNEVVER KÖROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEBAHATTİN GÜRMEN
- Son gelişmelere göre bilgisayar destekli enerji iletim hatları tasarımı
Transmission lines design according to recent advances with computer
SABAHATTİN YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
1991
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. NESRİN TARKAN
- Fiber optic based force sensor design for prostate biopsy procedure under MRI
MRG altında prostat biyopsi prosedürü için fiber optik tabanlı kuvvet sensörü tasarımı
NURETTİN OKAN ÜLGEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
BiyoteknolojiBoğaziçi ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜR KOCATÜRK
- Design and fabrication of a fiber-integrated mode-selective photopolymer grating coupler
Fibere entegre kip-seçici fotopolimer ızgara bağdaştırıcı tasarımı ve üretimi
CAN SÜMER
Doktora
İngilizce
2014
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SALİH DİNLEYİCİ