Theoretical and experimental investigation of 3D plasmonic stub resonators
Üç boyutlu plazmonik çubuk tınlayıcıların teorik ve deneysel analizi
- Tez No: 442408
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ŞÜKRÜ EKİN KOCABAŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde 2 boyutlu metal-dielektrik-metal (MDM) ve 3 boyutlu oluk dalga kılavuzu geometrisine sahip plazmonik dalga kılavuzlarına eşlenik çubuk tınlayıcının performansı karşılaştırılır. Saçılım matrisi kuramının 3 boyutlu cihazlara uygulanabileceği sunulup, bu kuramı kullanarak tasarım dalga boyunda istenilen tayfsal tepkiyi gösterecek 2 boyutlu ve 3 boyutlu tek veya çift çubuklu tınlayıcı tasarımı için gerekli prensipler sağlanır. 2 boyutlu ve 3 boyutlu çift çubuklu tınlayıcıların çıkıntı uzunluğuna bağlı olarak geçirim haritası elde edilip, bu harita üzerinde hangi bölgelerin geçirim tayfında çukur, tepe veya plazmonik olarak tetiklenen saydamlık etkilerine yol açtığı belirtilir. Dalga kılavuzu uçlarındaki ışınım kayıpları 3 boyutlu oluk dalga kılavuzu tasarımına sahip yapılarda performans kaybına yol açar. Bu sorunun üstesinden gelmek için yeni dalga kılavuzu uçları tasarlanır ve tınlayıcı özelliklerini ne yönde iyileştirdiği gösterilir. Elde edilen sonuçlar 3 boyutlu FDTD simülasyonları ile doğrulanır. Tasarlanan fotonik cihazlar elektron demeti litografisi ile üretilir. Üretim aşamasında plazmonik oluk dalga kılavuzuna Yagi-Uda tarzında dipol antenler eklenir, bu sayede uzak alandaki lazer ışığının dalga kılavuzu kiplerine eşlenimi sağlanır. Ek olarak, kıvrımlı dalga kılavuzları kullanılarak ölçüm aşamasında sinyalin gürültüye oranını arttırılır. Çift çubuklu tınlayıcıların özelikleri ev yapımı polarizasyona duyarlı yansıma mikroskopu düzeneği kullanılarak saptanır.
Özet (Çeviri)
We compare the performance of plasmonic waveguide integrated stub-resonators based on 2D metal-dielectric-metal (MDM) and 3D slot-waveguide (SWG) geometries. We show that the scattering matrix theory can be extended to 3D devices, and by employing the scattering matrix theory we provide the guidelines for designing plasmonic 2D and 3D single-stub and double-stub resonators with a desired spectral response at the design wavelength. We provide transmission maps of 2D and 3D double-stub resonators versus stub lengths, and we specify the different regions on these maps that results in a dip, a peak or a plasmonically induced transparency (PIT) shape in the transmission spectrum. Radiation loss from waveguide terminations leads to a performance degradation in the 3D slot-waveguide based resonators. We illustrate improved waveguide terminations that boost resonator properties. We verify our results with 3D FDTD simulations. The designed devices are fabricated with electron-beam lithography. In the fabrication phase we add Yagi-Uda style dipole antennas to the input and output ports of the slot-waveguides to increase the coupling efficiency of the far-field input beam into the subwavelength gap of the slot-waveguides. Furthermore, 90 degree bent waveguides are used to increase the signal-to-noise ratio via a cross-polarization based measurement scheme. A home-built reflection microscope setup is used for the characterization of plasmonic double-stub resonators.
Benzer Tezler
- Dokuma kumaşlarda örgü tipinin ham kumaşın boyutları ve geometrik özellikleri üzerindeki etkilerinin araştırılması
Başlık çevirisi yok
EMEL ÖNDER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNGÖR BAŞER
- İki katlı pamuk ipliklerinden dokunan kumaşlarda örgüye bağlı olarak maksimum atkı sıklığının değişimi üzerinde bir araştırma
Başlık çevirisi yok
MELTEM ASLI NARTER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNGÖR BAŞER
- Pulmoner hipertansiyon etyopatogenezinde prostasiklin ve lökotrien C4'ün rolü
Possible role of leukotrien C4 and prostacyclin in the development of pulmonary hypertension
ÜLKÜ AYBERK
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Çocuk Sağlığı ve HastalıklarıGazi ÜniversitesiÇocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
- Karıştırıcılar ve karıştırma kabındaki akım olaylarının incelenmesi
Başlık çevirisi yok
NADİR İLTEN
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. ÖMER SAMİH MERTBAŞ
- Barajların hacim-verim ilişkisi üzerine bir araştırma
Başlık çevirisi yok
MEHMET KILIÇARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
İnşaat MühendisliğiÇukurova Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TEFARUK HAKTANIR