Integrated antennas for efficient and directional coupling to plasmonic waveguides
Plazmonik dalga kılavuzlarına verimli ve yön bağımlı eşleştirme için bütünleşik antenler
- Tez No: 397225
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ŞÜKRÜ EKİN KOCABAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 105
Özet
Geleceğin bütünleşik optik devreleri için metal nano yapların kullanılması fi krini cazip kılan nedenler arasında bu tarz yaklaşımlarn elektromanyetik alanları dalga boyundan daha küçük boyutlara yoğunlaştırabilmesi, kılavuzlanmış dalga iletimine imkan vermesi ve olağandışı yükseklikte alan yoğunluklarının elde edilebilmesi sayılabilir. Plazmonik dalga klavuzları optik yongalar üzerinde veri iletiminde kullanılabilecek plazmonik devrelerin temel elemanlarını oluşturmaktadır. Bu konudaki ucu açık problemlerden biri de bu dalga kılavuzlarına dışardan ışığı eşleştirmek ya da dalga kılavuzu kipindeki enerjiyi dışarıya verimli şekilde aktarabilmektir. Plazmonik dalga kılavuzlarının sonundaki açıklıklara konumlandırılan saçıcıları eşlestirici olarak kullanan çalışmalar mevcut olsa da bu çalışmalar analitik tasarım süreçlerinden yoksun ve dışarıya çıkan radyasyon açısı üzerinde direkt kontrole sahip değillerdir. Bu tez, daha analitik yaklaşımlar kullanarak plazmonik dalga kılavuzlarına verimli eşleştiricilerin tasarımı üzerine yoğunlaşmaktadır. Biz plazmonik yivli dalga kılavuzlarının kip özelliklerini incelemeden önce elektromanyetik teorinin kısa bir özeti ile başlıyoruz. Daha sonra farklı saçıcı tasarımlarının saçıcılık karakteristiklerini inceliyoruz. Modelleme bölümönde ise dalga kılavuzuna gömülü sıralı antenlerin verimli ve yön bağımlı saçıcılar olarak kullanılmasına imkan verecek şekilde modellemesini S-matris ve sıralı antenler formalizmlerini kullanarak gösteriyoruz. Tezin son bölümunde ise bu tarz plazmonik yapıların üretimi hakkındaki detayları paylaşıp, tasarlanan optik ölçüm düzeneğini sunuyoruz. Son olarak da neticelerimizi paylaşıp, geleceğe yönelik araştırma yönleri hakkında yorumda bulunuyoruz.
Özet (Çeviri)
The use of metallic nano structures as building blocks of future optical integrated circuits is an appealing idea, since such an approach combines several advantages such as sub-wavelength fi eld confi nement, guided wave propagation and extraordinary field intensities. In fact, these are key requirements for designing optical integrated circuits which can process information at optical bandwidths, much higher than today's electronic circuits. Plasmonic waveguides are fundamental components of plasmonic circuits which can potentially be used to transfer data between diff erent parts on an optical chip. One of the open problems in the field is to efficiently couple the light from free space to these waveguides or from a waveguide mode to free space. Previous studies introduced scatterers which are placed at the opening of waveguides as couplers, however they lack analytical design formalism and have no systematic control over radiation angle. This dissertation focuses on designing efficient couplers for plasmonic waveguides by employing more analytical approaches. We begin with a brief review of electromagnetic theory before introducing mode properties of plasmonic slot waveguides. Then, we investigate scattering characteristics of various scatterer designs. In the modeling chapter, we illustrate how to model an array of antenna scatterers embedded in waveguides for efficient and directional coupling by employing scattering matrix formalism and antenna arrays. In the last part of the dissertation, we show fabrication details of plasmonic structures and we present the schematic of the optical measurement setup. Finally, we present conclusions and future directions of this research.
Benzer Tezler
- Design and analysis of plasmonic nanoantennas with ground plane and impedance matching
Toprak düzlem ve empedans uyumlama ile plazmonik nanoantenlerin tasarımı ve analizi
ADEEL AFRIDI
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ŞÜKRÜ EKİN KOCABAŞ
- Plasmonic stripe waveguide coupler with integrated wavelength division multiplexer
Dalga boyu çözücü ile tümleşik plazmonik dalga kılavuzu kip eşleştirici
ONGUN ARISEV
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ŞÜKRÜ EKİN KOCABAŞ
- IoT ağlar için akıllı anten tabanlı çizelgeleme algoritmalarının incelenmesi
Analysis of smart antenna based scheduling algorithms for IoT networks
SERCAN KÜLCÜ
Doktora
Türkçe
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKaradeniz Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEDAT GÖRMÜŞ
- Quality of service aware communication framework for wireless sensor network based smart grid applications
Kablosuz sensör ağ bazlı akıllı şebeke uygulamaları için hizmet kalitesi duyarlı sistem
MELİKE YİĞİT KAPDAN
Doktora
İngilizce
2018
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBahçeşehir ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. PINAR SARISARAY BÖLÜK
DOÇ. DR. VEHBİ ÇAĞRI GÜNGÖR
- A generalized localization framework for terrestrial and aerial systems
Kara ve hava sistemleri için genel bir konumlandırma çerçevesi
SALİHA BÜYÜKÇORAK EDİBALİ
Doktora
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNEŞ KARABULUT KURT