Optical characterization of dielectric films on curved surfaces using diffraction method
Difraksiyon yöntemi kullanılarak eğimli yüzeylerdeki yalıtkan filmlerin optik karakterizasyonu
- Tez No: 447136
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET SALİH DİNLEYİCİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 59
Özet
Bu tezde eğimli yüzeylerde optik yalıtkan film kaplamanın karakterizasyonu amaçlanmıştır. Bu amaçla alt tabakası silikon bazlı optik dalga kılavuzu olan fiber optik kullanılıp, etrafı polivinilalkol film ile kaplanmıştır. Bu durum tamamiyle fiber optik bazlı sensörlerin geliştirilmesine olanak sağlamaktadır. Kaplanan filmin optik karakteri-zasyonun yapılması için, Fresnel'in difraksiyon teorisinden faydalanılmıştır. Gönderilen dalga yüzleri faz objesiyle karşılaşıp, faz objesi üzerinden geçtikten sonra difraksiyona uğrar. Bütün bu sürecin matematiksel modellenmesi MATLAB programında yapılmıştır. Bu modellemede elde edilen eşitlikler, bazı integral bazlı numerik çözüm tekniklerinden yararlanılarak sonuca ulaştırılmıştır. Yapılan matematiksel modelleme deneyler sonucunda elde edilen difraksiyon deseniyle karşılaştırılıp bulunması istenilen değişkenin tahmin edilmesi hususunda geleneksel en küçük kareler yöntemi kullanılmıştır. Vurgulamanın asıl olarak kaplanmış fiber optik üzerindeki ince yalıtkan filmlerin karakterizasyonunda olmasının yanısıra, faz difraksiyon yönteminin bir sensör uygulaması olarak yüksek hassasiyetle kırıcılık indisi belirlenmesi, ve buna bağlı olarak zeytinya-ğındaki tağşiş seviyesi saptanmıştır. Bu bulgular ile difraksiyon yönteminin kırıcılık in-disi belirlenmesindeki yüksek hassasiyetli rolü fiber optik bazlı sensör tasarımını mümkün kılabilir. Yapılan deneylerde 632.8 nm dalga boyunda sürekli dalga çıktısı olan lazer kullanıldı. Sonuç olarak faz difraksiyon yöntemi optik ince filmlerin karakterizasyon ve fiber optik çevresindeki sıvıların kırıcılık indisinin ölçümü amacıyla kullanılabilecek olan güçlü bir method olarak değerlendirilmelidir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, we aim to characterize optical properties of thin dielectric films coated on curved surfaces. Indeed, optical thin films attract a great deal of attention especially the ones coated on silica based optical waveguides used as sensor system. Therefore, the step index optical fiber is used in the thesis as a substrate due to the fact that the sensor technology tends towards to fiber optic based platforms. In the thesis, a step index optical fiber is coated with polyvinyl alcohol (PVA), then its thickness is mathematically estimated exploiting Fresnel scalar diffraction method. Phase front of the laser light wave comes across with a phase object (fiber optic), transmits through of it and diffracts. Whole process is modeled by using numerical analysis methods and compared to experimental results to obtain desired parameters in MATLAB. The conventional least-squares method is used for comparison purpose. Although the emphasis is on optical thin film characterization, we demonstrate the application area of diffraction from fiber optic as sensor. It is used to detect adulteration of olive oil that is big concern for the food industry. The refractive index of various mixture of olive oil and sunflower oil is measured with intend to detect adulteration. This feature makes it a good candidate for fiber optic based refractive index sensor and it may bring practicability and precision to the sensing process. This dissertation gives detailed information about diffraction from fiber optic both theoretically and experimentally. The experiments were realized by using 632.8 nm continuous wave laser. Both of the experimental results demonstrate that phase diffraction method is a powerful technique to characterize optical thin films and to sense refractive index of the surrounding medium.
Benzer Tezler
- Optical characterization of nanoscale dielectric films on curved surfaces using near field diffraction method
Yakın alan difraksiyon yöntemi kullanılarak eğimli yüzeylerdeki nano boyutlu yalıtkan filmlerin optik karakterizasyonu
ENES ATAÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SALİH DİNLEYİCİ
- Dielectric film characterization beyond classical limits exploiting spatially structured entangled photon pairs
Uzaysal yapılandırılmış dolanık foton çiftlerinden faydalanarak klasik kırınım sınırları ötesinde dielektrik film karakterizasyonu
ENES ATAÇ
Doktora
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SALİH DİNLEYİCİ
- Preparation of PLZT thin films by chemical solution deposition and their characterization
PLZT ince filmlerin kimyasal çözeltiden biriktirme yöntemiyle hazırlanışı ve karakterizasyonu
BURKAN KAPLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MACİT ÖZENBAŞ
- Mikro ark oksidasyon işlemi uygulanmış silisyum karbür takviyeli az91d magnezyum alaşımının korozyon ve aşınma özelliklerinin incelenmesi
Investigation on wear and corrosion properties of micro arc oxidized sic reinforced az91d magnesium alloy
MEHMET RAGIP MUHAFFEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Plazmonik davranış gösteren metalo-dielektrik nano-kompozit filmlerin atomik kaplama metodu ile üretilmesi ve karakterizasyonu
Production of metalo-dielectric nano-composite films that show plasmonic behavior with atomic layer deposition method and characterization
SÜMEYYE GÜLEÇ ALASAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURHAN CANSEVER