Characterization of photonic crystals at microwave frequencies
Mikrodalga frekanslarında fotonik kristallerin karakterizasyonu
- Tez No: 50024
- Danışmanlar: Y.DOÇ.DR. EKMEL ÖZBAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Fotonik Kristaller, Fabry-Perot Çmlacı, Kristal Düzensizliği, Kalite Faktörü, Optik Alan Kazancı, Schotky Diyot Detektör, Metalik Fotonik Kristaller, Rezonans Algılayıcı, Yansıtma-Faz Ölçümleri. iv, Photonic Crystals, Fabry-Perot Cavity, Planar Defects, Lo calized Defects, Quality Factor, Optical Field Enhancement, Schottky Diode Detector, Metallic Photonic Crystal, Resonant Detector, Reflection-Phase Measurement. n
- Yıl: 1996
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 65
Özet
Özet MIKRODALGA FREKANSLARINDA FOTONIK KRİSTALLERİN KARAKTERİZASYONU Burak Temelkuran Fizik Yüksek Lisans Tez Yöneticisi: Asst. Prof. Ekmel Özbay Eylül 1996 Katmanlardan oluşan fotonik kristallerin yüzey yansıtma özelliklerini, dielek- trik ve metal kristaller için inceledik. Fabry-Perot çmlaç benzeşimini fotonik kristallerin yansıtma-fazı bilgisi ile birlikte kullanarak, düzlemsel düzensizlik yapılarının rezonans frekanslarını tahmin ettik. Kuramsal tahminlerimiz, ölçülen rezonans frekanslarına uyuyordu. Fabry-Perot çmlaç benzeşimi, düzlemsel düzensizlik yapılarının kalite faktörleriyle çmlacm aynalarının geçirgenliği arasında bir ilişki kurmak için de kullanıldı. Düzlemsel düzensizlik yapılarının geçirgenlik spektrumunu simüle etmek için, sonuçlan deneysel verilerle uyuşan basit bir model kullanıldı, iki ayrı metalik kristal yapısının (basit tetragonal ve yüz- merkezli-tetragonal) geçirgenlik ve yansıtma özellikleri incelendi. Metalik kristallerden katman başına 7-8 dB sinyal düşüşleri elde edildi. Çubukların çıkarılması ile oluşturulan rezonans modları, yüksek değerde tepe geçirgenliği (%80) ve yüksek kalite faktörleri (1740) ile sonuçlandı. Ölçümlerimiz ile metalik yapıların kuramsal simülasyonları birbirini tutuyordu. Metalik yapılarda oluşturulan düzlemsel düzensizliklerin kalite faktörleri daha yüksekti (2250). Bunun yanında, düzlemsel düzensizliklerin rezonans frekanslarında yüksek moranlarda yansıtma-reddi gözlendi (-80 dB), ve bu olay Fabry-Perot benzeşimi ile açıklandı. Son olarak, tek kutupsal bir anten alıcı olarak kullanılarak, düzensizliğin içinde kuvvetlendirilmiş alan ölçümleri yapıldı. Gözlemlenen en büyük kazanç, sinyalin, gönderilen sinyale göre yaklaşık 200 kat kadar artmasıydı. Düzlemsel ve kutu benzeri düzensizliklerin içine Schottky diyot algılayıcıları yerleştirilerek, resonans çmlaç ile kuvvetlendirilmiş bir algılayıcı yapıldı ve düzensizlik içerisindeki kuvvetlendirilmiş alan ölçüldü.
Özet (Çeviri)
Abstract CHARACTERIZATION OF PHOTONIC CRYSTALS AT MICROWAVE FREQUENCIES Burak Temelkuran M. S. in Physics Supervisor: Asst. Prof. Ekmel Ozbay September 1996 We investigated the surface reflection properties of layer-by-layer photonic crystals, for dielectric and metallic based photonic crystals. By using a Fabry- Perot cavity analogy with the reflection-phase information of the photonic crystals, we predicted defect frequencies of planar defect structures. Our predictions were in good agreement with the measured defect frequencies. The Fabry-Perot cavity analogy was also used to relate the quality factors of the planar defect structures to the transmission of the mirrors of the cavity. A simple model was used to simulate the transmission spectra of planar defect structures, which agreed well with the experimental data. We also investigated the transmission and reflection properties of two different metallic crystal structures (face-centered- tetragonal and simple tetragonal). We obtained rejection rates of 7-8 dB per layer from metallic crystals. Defect modes created by removing rods resulted in high peak transmission (80%), and high quality factors (1740). Our measurements were in good agreement with theoretical simulations of metallic structures. Planar defect structures built around metallic structures resulted in higher quality factors (2250). We observed high reflection-rejection ratios (-80 dB) at defect frequenciesfor planar defect structures, which was explained by using the Fabry-Perot analogy. Finally, the enhanced field inside the defect volume was measured, by using a monopole receiver antenna inserted inside the defect. The maximum observed enhancement with respect to the incident field was around 200 for a planar defect structure. By placing a Schottky diode detector inside planar and box-like defects, we built resonant cavity enhanced (RCE) detectors and measured the enhanced field inside the defect.
Benzer Tezler
- Physics and applications of photonic crystals
Fotonik kristallerin fiziği ve uygulamaları
BURAK TEMELKURAN
Doktora
İngilizce
2000
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EKMEL ÖZBAY
- Fabrication of colloidal photonic crystals via Langmuir Blodgett technique and their integration of polymer matrix
Kolloidal fotonik kristallerin Langmuir Blodgett tekniği ile üretilmesi ve polimer matrisine entegrasyonu
EZGİ İNCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Mühendislik Bilimleriİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA MUAMMER DEMİR
PROF. DR. CANAN VARLIKLI
- Nano seramik fotonik kristallerin üretimi ve uygulamada geometrik tasarımların araştırılması
Production of nano ceramic photonic crystals and investigation of geometrical design application
FATEMEH NASIRPOUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Mühendislik BilimleriDokuz Eylül ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDAL ÇELİK
- Biyosensör uygulamaları için nanofotonik yapıların tasarlanması
Design of nanophotonic structures for biosensor applications
NUR ERİM
Doktora
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAMZA KURT
- 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