Diferensiyel Fabry-Perot interferometresi ile nanometre-altı yer değiştirme ve nanoradyan açı ölçüm yöntemlerinin geliştirilmesi ve nanometroloji uygulamaları
Development of methods for sub-nanometer displacement and nanoradian angle measurents using differential Fabry-Perot interferometer and its' applications in nanometrology
- Tez No: 494765
- Danışmanlar: PROF. DR. ARİF DEMİR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 226
Özet
Yerdeğiştirme, doğruluk, çözünürlük ve konumlandırma kabiliyeti açısından nanometre-altı uzunluk metrolojisine artan bir talep bulunmaktadır. Metrolojik Fabry-Perot interferometreleri ultra küçük yerdeğiştirme ölçümleri için yaygın bir şekilde kullanılmaktadırlar. Bununla birlikte; bu interferometreler, çoğunlukla, ölçümlerin nispeten küçük bir aralıkta yapılabildiği sınırlı taranabilirliğe sahip lazerler (He-Ne / I2 gibi) kullanmaktadırlar. Ölçüm aralığının genişletilmesi için; ölçüm deney düzeneklerini karmaşıklaştıran kilitle-bırak yöntemlerininin kullanılması gerekmektedir. Bu tez çalışmasında; doğrusallık hatalarından etkilenmeyen, izlenebilir yerdeğiştirme ölçümleri için; Diferansiyel Fabry-Perot İnterferometresi (DFPİ) ile birlikte; genişletilmiş ölçüm aralığında taranabilir, Rb stabilize Dış Kaviteli Diyot Lazerler (ECDL'ler) kullanılmıştır. Ölçümleri etkileyen çevresel etkilerin baskılanması için diferansiyel konfigürasyonun kullanılması kaçınılmaz olmuştur. X-ışını interferometrisi (XRİ), hem nanometre-altı ölçümler hem de yerdeğiştirmeler için boyutsal nanometroloji alanının önemli bir aracı olarak ortaya çıkmaktadır. Avrupa Birliği araştırma fonları ile desteklenen bu tez çalışmasında; XRİ ve DFPİ cihazları arasında, her iki cihazın pikometre yerdeğiştirme metrolojisi için yeteneklerinin gösterilmesi amacı ile bir dizi karşılaştırma ölçümü gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar, iki cihaz arasında iyi bir mutabakat olduğunu göstermesine karşın, 5 pm'den daha küçük bazı küçük farklar gözlemlenmiştir. DFPİ, aynı zamanda nanoradyan (nrad) hassasiyetli ultra-küçük açıların tespiti için de uygulanmıştır. Uygulama esnasında, mevcut Yüksek Hassasiyetli Küçük Açı Üreteci (HPSAG) kullanılarak 1 nrad'a kadar açısal adımlar üretilmiş ve bu adımlar, frekansı kararlı lazerleri kullanan, geleneksel açı interferometrelerine alternatif ve mükemmel performans sağlayan bir yöntemle tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
There is an increasing demand for length metrology at the sub-nanometre level, in terms of displacement, accuracy, resolution and positioning capability. Metrological Fabry-Perot interferometers have been widely used for ultra-small displacement measurements. However they mostly use limited tunability lasers (such as He-Ne/I2) by which measurements can be performed in a relatively small range. In order to extend the measurement range lock-unlock methods that complicate the measurement set-ups are required. In this thesis; a Differential Fabry-Perot Interferometer (DFPI) together with extended range tunability Rb stabilized External Cavity Diode Lasers (ECDLs) have been used for nonlinearity free traceable displacement measurements. Differential configuration has been necessarily used for the supression of environmental effects influencing the measurements. X-ray interferometry (XRI) is emerging as an important tool for dimensional nanometrology both for sub-nanometre measurements and displacements. In this thesis, supported by European research funds; a set of comparison measurements between the XRI and the DFPI have been realized to demonstrate the capabilities of both instruments for picometre displacement metrology. The results show good agreement between the two instruments, although some minor differences of less than 5 pm have been observed. DFPI has also been applied to detection of ultra-small angles in the level of nanoradian (nrad) precision. During application, down to 1 nrad angular steps have been generated using available High Precision Small Angle Generator (HPSAG) and these steps have been detected using the frequency stabilised lasers as an alternative and outperforming method to conventional angle interferometers.
Benzer Tezler
- Fotonik yapıların farklı analitik ve nümerik metotlar altında incelenmesi
Investigation of the photonic structure using different analytical and numerical methods
CAN ERTUĞAY
Doktora
Türkçe
2022
Fizik ve Fizik MühendisliğiAkdeniz ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL BOZTOSUN
- Construction of laser doppler systems for flow velocity measuremens
Akış hızı ölçümleri için lazer doppler sistemlerinin tasarımı ve yapımı
TOLGA AYTUĞ
Yüksek Lisans
İngilizce
1994
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAMAZAN AYDIN
- Fabrication and characterization of semiconductor double quantum well diode lasers
Çift kuvantum kuyulu yarıiletken lazerlerinin yapımı ve incelenmesi
BÜLENT EROL SAĞOL
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ SERPENGÜZEL
- InGaAsP/InP çoklu kuantum kuyulu çatı dalga kılavuzlu lazer diyotların fabrikasyonu ve lazer diyot parametre analizi
The fabrication of InGaAsP/InP multi quantum well ridge waveguide laser diodes and the analysis of lazer diode parameters
AYLİN BENGİ
Doktora
Türkçe
2009
Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN ÖZÇELİK
- III-V grubu alaşım yarı iletkenlerde Gunn olayına dayalı ışımanın incelenmesi
Investigation of light emission based on Gunn effect in III-V group alloy semiconductor
ÇAĞLAR ÇETİNKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE EROL